氣相色譜儀的主要檢測(cè)器介紹
氣相色譜儀是一種常用的化學(xué)分析儀器,其主要檢測(cè)器多種多樣,每種檢測(cè)器都有其獨(dú)特的檢測(cè)原理和應(yīng)用范圍。以下是氣相色譜儀中常見(jiàn)的幾種主要檢測(cè)器:
1. 熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD):
原理:利用不同物質(zhì)在熱導(dǎo)檢測(cè)器中熱導(dǎo)率的不同進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)載氣通過(guò)熱導(dǎo)池時(shí),若樣品組分與載氣有不同的熱導(dǎo)率,熱敏元件上就會(huì)產(chǎn)生溫度差,進(jìn)而產(chǎn)生電阻變化,通過(guò)測(cè)量電阻變化來(lái)檢測(cè)樣品組分。
特點(diǎn):屬于通用型檢測(cè)器,對(duì)氣體和有機(jī)化合物都有響應(yīng),適用于多種氣體混合物的分析。但靈敏度相對(duì)較低。
2. 火焰離子化檢測(cè)器(FID):
原理:利用有機(jī)物在氫火焰中燃燒形成離子流,通過(guò)測(cè)量離子流的強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)樣品。有機(jī)物在火焰中解離成離子,這些離子在電場(chǎng)中形成電流,電流的大小與樣品中有機(jī)物的含量成正比。
特點(diǎn):靈敏度高,線性范圍寬,操作條件不苛刻,噪聲小,是有機(jī)化合物檢測(cè)常用的檢測(cè)器。但檢測(cè)時(shí)樣品會(huì)被破壞,且對(duì)無(wú)機(jī)物等火焰中不解離的物質(zhì)不敏感。
3. 電子捕獲檢測(cè)器(ECD):
原理:利用放射性同位素作為放射源轟擊載氣生成正離子和自由電子,形成一定的離子流(基流)。當(dāng)載氣帶著微量的電負(fù)性組分(如含鹵素、硫、磷等的化合物)進(jìn)入時(shí),這些組分捕獲電子形成負(fù)離子,使基流下降,從而產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。
特點(diǎn):選擇性很強(qiáng),只對(duì)含有電負(fù)性元素的組分產(chǎn)生響應(yīng)。靈敏度高,是分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物的有效工具。
4. 火焰光度檢測(cè)器(FPD):
原理:利用含硫、磷的有機(jī)化合物在火焰中燃燒時(shí)發(fā)射特定波長(zhǎng)的光譜進(jìn)行檢測(cè)。這些光譜通過(guò)干涉濾光片后被光電倍增管測(cè)量,從而確定樣品中硫、磷元素的含量。
特點(diǎn):對(duì)含硫、磷的有機(jī)化合物具有高度的選擇性和高靈敏度,常用于食品、藥品和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中含硫、磷化合物的分析。
5. 氮磷檢測(cè)器(NPD):
原理:與FID結(jié)構(gòu)相似,但在氫火焰和收集極之間放置了涂有堿金屬鹽(如Na2SiO3, Rb2SiO3)的陶瓷珠。當(dāng)試樣蒸氣和氫氣流通過(guò)陶瓷珠時(shí),含氮、磷的化合物從被還原的堿金屬蒸氣上獲得電子,形成檢測(cè)信號(hào)。
特點(diǎn):高靈敏度、高選擇性,特別適用于分析氮、磷化合物。被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、石油、食品、藥物、香料及臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。
6. 光離子化檢測(cè)器(PID):
原理:使用高能紫外線作為能源將分子電離,通過(guò)測(cè)量電離電流來(lái)檢測(cè)樣品。被測(cè)物質(zhì)經(jīng)色譜柱分離后進(jìn)入離子化池,在紫外輻射下產(chǎn)生離子,離子電流經(jīng)放大后由色譜工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
特點(diǎn):通用型的非放射性檢測(cè)器,對(duì)大多數(shù)有機(jī)物都有響應(yīng),檢測(cè)限低,適用于有毒有害物質(zhì)的痕量分析。
除了上述幾種常見(jiàn)的檢測(cè)器外,氣相色譜儀還有其他一些檢測(cè)器,如質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD)、紅外光譜檢測(cè)器(IRD)等,它們各有特點(diǎn),適用于不同的分析需求。在選擇檢測(cè)器時(shí),需要根據(jù)具體的分析目標(biāo)、樣品性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)條件等因素進(jìn)行綜合考慮。