第三节 气相色谱检测器

燃气－－H2
助燃气－－空气
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2、影响火焰离子化检测器灵敏度的因素 1）各种气体流速和配比的选择 a) N2流速的选择主要考虑分离效能
b) N2:H2=1:1－－1:1.5
c) 氢气:空气=1:10～15
2）极化电压：正常极化电压在100－300V范 围内
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2、热导检测器TCD
1）检测原理 不同的气体有不同的热导系数 2）特点：浓度型检测器 3）优点： 通用型，应用广泛；结构简单；稳定性好； 线形范围宽；不破坏组分，可重新收集制备 4）缺点：与其他检测器比灵敏度低（因大多数组分 与载气热导率差别不大）
有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体 温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测 器中冷凝。 c) 载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，
在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检
测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过
的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提
高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高,一般 采用氢气作为燃气。
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7 、检测器的响应时间
组分进入检测器至响应出63%的电信号所 经过的时间。 响应时间短为好。
8 、检测器的选择性
通用型: FID TCD
选择型: FPD ECD
PID
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五、常用的检测器 1、火焰离子化检测器FID
1）原理（一般用的是氢火焰）
原理：氢火焰燃烧时，在火焰的上方会有一 个温度很高的区域，样品在这个区域被离子化， 形成一些正负离子，在火焰的周围加上一个电场， 让离子定向移动，形成电流，经过一系列放大后 得到放大信号，也就是检测到的信号。
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3、电子捕获检测器（ECD）
1）原理: 当电负性强的原子通过时，捕获放射源发 出的电子，故名为“电子俘获检测器”,一般以 63Ni为放射源. 2）高选择性检测器
a) 仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物 有较高的灵敏度，检测下限为10-14g/ml.
b) 对大多数烃类没有响应. c) 较多应用于农副产品、食品及环境中农药残 留量的测定.
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5）热导检测器TCD的结构
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6）影响热导检测器TCD的因素 影响热导检测器灵敏度的因素： a) 桥路电流I：I↑，钨丝的温度↑，钨丝与池体 之间的温差↑，有利于热传导，检测器灵敏度提高。 检测器的响应值S∝I3，但稳定性下降，基线不稳。 桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。
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b) 池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，越
5、最小检出浓度（Cmin） 信号2 倍于噪声时,进入检测器的物质浓度
(mg/ml).
Cmin= Qmin/Q Q:进样量
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6、线形范围
响应信号与被测物质浓度(或量)成正比的范 围，显线性时：
线性范围＝最大进样量/最小进样量
检测器的线形范围为:被测物质的最大浓度 （或质量）与最低浓度（或质量）之比
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2、灵敏度（s）
单位量的物质通过检测器时所产生信号的 大小称为检测器对该物质的灵敏度（又称响应 值、应答值） 1) 浓度型检测器灵敏度表示： 每毫升流动相中含有1毫克样品通过检测器 时，记录仪所记录的毫伏数(mv ·ml/mg)。
Sc（ mv ·ml/mg ）=A C1 C2 Ue / W=h Y1/2 Ue / W
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三、检测器选择的原则
1、理想的检测器 1）较高的灵敏性 2）稳定、重现性好 3）非破坏性 4）普适性：对所有的组分响应程度近似 5）选择性 6）较宽的响应线形范围 2、实际运用中，我们只能在上述指标中寻找 一 种平衡。
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四、、检测器的性能指标
1、噪声（Rn）和漂移（Rd）
2、灵敏度（S） 3、检测限（D） 4、最小检出量（Qmin） 5、最小检出浓度（Cmin ） 6、线形范围
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1、基线噪声（Rn）与漂移（Rd）
1）基线噪声（Rn）：无给定样品通过检测器而 由仪器本身和工作条件所造成的短时间内基线的起 伏信号称为噪音，常以毫伏来表示。
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2）漂移（Rd）：指在单位时间内，无给定 样品通过检测器而由仪器本身和工作条件所造 成的记录笔单方向偏离原点之值，常常以毫伏/ 小时来表示。
第三节 气相色谱检测器
一、检测器的作用 二、检测器的类型
三、检测器选择的原则
四、检测器的性能指标
五、常用的检测器
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一、检测器的作用
将流出色谱柱的被测组分的浓度或质量转 变为可量测信号的装置.
二、检测器的类型
1 、按响应类型分类 1)、浓度型检测器: 测量组分浓度的变化, 响应值与组分的浓度成正比，如TCD，R∝ C.
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2）特点：质量型检测器 3）优点：通用型检测器（含C有机物都能测） a)灵敏度高（好于TCD）； b)响应快； c)线形范围宽。 4）缺点：燃烧会破坏离子原形，无法回收制 备纯物质，不采用。
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5）火焰离子化检测器的结构
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6）影响火焰离子化检测器FID的因素 a) 载气与燃气的选择 载气－－N2
2)、质量型检测器: 测量组分质量的变化
响应值与单位时间进入检测器的组分质量成 正比，如FID，R∝ dw/dt.
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2 、按选择性分类 1）普通型检测器 对所有物质有响应，比如TCD。 2）专属型检测器 对特定物质有高灵敏响应，比如ECD、FPD。 3 、按组分破坏情况分类 破坏性检测器: 如FPD、NPD。 非破坏性检测器: 如TCD 、ECD。
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2)质量型检测器灵敏度表示： 每秒钟1克样品通过检测器时，记录仪所记 录的毫伏数(mv s/g)
Sm （毫伏.秒/克）=60 A C1 C2 / W=60 h Y1/2 /W 式中：A－色谱峰面积(厘米2) C1－记录纸单位宽度所代表的毫伏数(毫伏/厘米) C2－记录纸速度的倒数(分/厘米) Ue－在室温和常压下柱出口处载气流速(毫升/分) W－样品重量 (毫克) h－色谱峰高 (毫伏) Y1/2－色谱峰半高处的宽度
灵敏度越高，仪器性能越好。
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3、检测限
D=2Rd/S 式中：Rd:总机噪声（毫伏）
S:灵敏度
产生2倍噪声信号时,单位体积载气或单位
时间内进 入检测器的组分量（D: 毫克/毫升 或
克/秒）。
检出限越小，仪器性能越好
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4、最小检测量（Qmin）
信号2 倍于噪声时,进入检测器的物质质量(g).
Qmin=1.065Y1/2 D Y1/2 :半峰宽