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1、School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院第四節(jié)檢測器第四節(jié)檢測器檢測器：是將流出色譜柱的被測組分的濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置。一、氣相色譜檢測器分類二、常用檢測器的特點和檢測原理三、檢測器的性能指標(biāo)School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院一、氣相色譜檢測器分類：按檢測原理分濃度型檢測器：測量組分濃度的變化濃度型檢測器：測量組分濃度的變化響應(yīng)值與組分的濃度成正比（TCD）質(zhì)量型檢測器：測量組分質(zhì)量流速的變化質(zhì)量型檢測器：測量組分質(zhì)量流速的變化響應(yīng)值與單位

2、時間進入檢測器的組分質(zhì)量成正比（FID）CR dtdwR School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院二、常用檢測器的特點和檢測原理（一）熱導(dǎo)檢測器（TCD）（二）氫焰檢測器（FID）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（一）熱導(dǎo)檢測器（TCD）1特點2結(jié)構(gòu)3檢測原理4影響因素及注意事項School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院1特點：濃度型檢測器優(yōu)點：優(yōu)點：1）通用型，應(yīng)用廣

3、泛2）結(jié)構(gòu)簡單3）穩(wěn)定性好4）線性范圍寬5）不破壞組分，可重新收集制備缺點：缺點：與其他檢測器比靈敏度稍低（因大多數(shù)組分與載氣熱導(dǎo)率差別不大）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2結(jié)構(gòu)測量臂接在色譜柱后通樣品氣體+載氣，電阻為R1惠斯通電橋參比臂接在色譜柱前只通載氣，電阻R2兩個等阻值電阻R3=R4School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院3檢測原理依據(jù)組分與載氣的熱導(dǎo)率差別進行檢測1）進樣前：兩臂均通載氣時）進樣前：兩臂均通載氣時2）進樣后：測

4、量臂通樣品氣體）進樣后：測量臂通樣品氣體+載氣參比臂通載氣時載氣參比臂通載氣時基線，=0043212121GABIVRRRRRR色譜峰，0043212121GABIVRRRRRRSchool of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院4影響因素及注意事項（1）橋流，靈敏度橋流，靈敏度靈敏度足夠時，橋流應(yīng)盡可能?。?00200mA）先通載氣，再給橋流（2），靈敏度，靈敏度，選大的做載氣載 組，出正峰載=組，不出峰載 He N2選氫氣做載氣（3）T池，池體與熱絲溫差，靈敏度溫差，靈敏度保證T檢 T柱，以免造成檢測器污染（4）濃度型檢測器，A

5、 1/u，以A定量，應(yīng)保持u一定（峰面積定量依據(jù)）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（二）氫焰檢測器（FID）1特點2結(jié)構(gòu)3檢測原理和離子化機理4操作條件選擇和注意事項School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院1特點：質(zhì)量型檢測器優(yōu)點：優(yōu)點：專屬型檢測器（只能測含C有機物）靈敏度高（TCD）響應(yīng)快線性范圍寬缺點：缺點：燃燒會破壞離子原形，無法回收（制備純物質(zhì)，不采用）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)

6、大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，死體積小，響應(yīng)快，線性范圍寬，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但是它僅對含碳有機化合物有響應(yīng)，對某些物質(zhì)如永久性氣體，水，一氧化碳，二氧化碳，氮的氧化物，硫化物等不產(chǎn)生信號或者信號很弱。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院3檢測原理和離子化機理檢測原理：利用組分在氫焰中產(chǎn)生離子流進行檢測有機化合物離子對離子流流向陰、陽極放大記錄離子化機理：化學(xué)電離理論氫焰自由基正離子OH6CO6OH6CHO6e6CHO6O3CH6CH6HC32266+裂解裂解例：School of

7、Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院4操作條件選擇和注意事項1）載氣的選擇：載氣N2氣燃?xì)釮2氣助燃?xì)饪諝?）使用溫度：高于柱溫501000C3）注意問題：質(zhì)量型檢測器，h u，以h定量，應(yīng)保持u恒定（峰高定量依據(jù)）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院三、檢測器的性能指標(biāo)（一）噪聲與漂移（二）靈敏度（三）檢測限School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（一）噪聲與漂移1噪聲：無樣品通過時，

8、由儀器本身和工作條件等偶然因素引起基線的起伏稱為（以噪聲帶衡量）2漂移：基線隨時間向一個方向的緩慢變化稱為（以一小時內(nèi)的基線水平變化來表示）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（二）靈敏度（響應(yīng)值，應(yīng)答值）1濃度型檢測器的靈敏度（Sc）靈敏度越高，噪音越大wCCCASC321=/mgmLmV 的電信號樣品進入檢測器所產(chǎn)生載氣攜帶指mgmLSC11)(2cmA峰面積）記錄器靈敏度（cmmVC/1）記錄紙紙速倒數(shù)（cmCmin/2）柱出口載氣流速（min/3mLC）進樣量（mgwSchool of Chemical En

9、gineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2質(zhì)量型檢測器的靈敏度（Sm）wCCASm6021=/gsmV 的信號強度樣品進入檢測器所產(chǎn)生秒鐘攜帶指gSm11)(2cmA峰面積）記錄器靈敏度（cmmVC/1）記錄紙紙速倒數(shù)（cmCmin/2）進樣量（gwSchool of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（三）檢測限組分峰高為噪音二倍時的靈敏度檢測限小，儀器性能好?質(zhì)量型檢測器?濃度型檢測器mmSND2=/sg檢測器中物質(zhì)的質(zhì)量指單位時間內(nèi)載氣引入mDCCSND2=/mLgmLmg或檢測器中物質(zhì)的質(zhì)量指單

10、位體積的載氣引入CDSchool of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院第五節(jié)分離條件的選擇第五節(jié)分離條件的選擇一、分離度（分辨率）及影響因素二、實驗條件的選擇School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院一、分離度（分辨率）及影響因素1分離度定義式2影響分離的因素（分離方程，分離度計算式）School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院1分離度定義式1分離度定義式?分離度：相臨兩組分間峰頂間距離是峰

11、底寬平均值的幾倍（衡量色譜分離條件優(yōu)劣的參數(shù)）討論：討論：22112WWttRRR+=峰寬和之半）保留值之差（峰頂間距)2(21)1(21122112)(177.1)(2WWttWWttRRRRR+=+=完全未分開完全分離基本分離Rkk5RtRkk很少，時，10School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院討論：討論：?綜合考慮分離度、分離時間和峰檢測幾項因素控制k的最佳范圍 25?GC中，增加固定液用量和降低柱溫可以增加 kSchool of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大

12、學(xué) 化工學(xué)院k 影響峰位n 影響峰寬窄影響兩峰間距School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院如何根據(jù)具體情況改進分離度？?太小，兩組分未分開?應(yīng)改變固定相極性，降低柱溫?k 太小，n 也太小，?應(yīng)增大固定液用量，降低柱溫?n 太小，許多組分未分開?應(yīng)設(shè)法降低板高，提高柱效School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院二、實驗條件的選擇?色譜條件包括分離條件和操作條件?分離條件是指色譜柱?操作條件是指載氣流速、進樣條件及檢測器1色譜柱的選擇2柱溫的選擇3載氣

13、與流速的選擇4進樣條件的選擇School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院1色譜柱的選擇（以氣液分配色譜為主）（1）固定相的選擇（2）柱長的選擇School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（1）固定相的選擇固定液的選擇）固定相的選擇固定液的選擇:1）按“相似相溶”原則：極性相似或官能團相似2）按組分性質(zhì)主要差別：沸點相差大的選非極性固定液沸點相差小的選極性固定液3）柱溫 1.5選擇L，一般較短(0.66m)不可以無限延長柱子，柱壓，峰寬，RnLLnHk不變不

14、變不變，21221)(LLRR=School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院例：兩組分在1 m長柱子上的分離度為0.75，問使用多長柱子可以使它們完全分離？解：LRnRQ2121LLRR=215.175.0L=mL42=School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2柱溫的選擇原則：1）在能保證R的前提下，盡量使用低柱溫，但應(yīng)保證適宜的tR及峰不拖尾，減小檢測本底2）根據(jù)樣品沸點情況選擇合適柱溫柱溫應(yīng)低于組分沸點501000C寬沸程樣品應(yīng)采用程序升溫T=固定

15、相檢測本底KDCDBLg12School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院程序升溫好處程序升溫好處改善分離效果縮短分析周期改善峰形提高檢測靈敏度School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院3載氣與流速的選擇 選擇載氣應(yīng)與檢測器匹配 TCD選H2，He（u 大，粘度?。〧ID選N2（u 小，粘度大）minHuopCBuop=BCAH2min+=opopuuuu=分析時間是主要矛盾分離是主要矛盾 選擇流速和載氣應(yīng)同時考慮對柱效和分析時間的影響1.5c內(nèi)標(biāo)物為高純

16、度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，或含量已知物質(zhì)內(nèi)標(biāo)法優(yōu)點：內(nèi)標(biāo)法優(yōu)點：進樣量不超量時，重復(fù)性及操作條件對結(jié)果無影響只需待測組分和內(nèi)標(biāo)物出峰，與其他組分是否出峰無關(guān)適合測定微量組分內(nèi)標(biāo)法缺點：內(nèi)標(biāo)法缺點：制樣要求高；找合適內(nèi)標(biāo)物困難；已知校正因子ssiisifAfAmm=Q%100%100%=mmfAfAmmCsssiiiisiisAAmmm和測混勻進樣）（含過程：+School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院4內(nèi)標(biāo)對比法4內(nèi)標(biāo)對比法（已知濃度樣品對照法）配制等量加入內(nèi)標(biāo)物的樣品溶液和對照品溶液內(nèi)標(biāo)對比法特點：內(nèi)標(biāo)對比法特點：不需要校正因子進樣量對結(jié)果影響不大注：對于正常峰，可以h代替A計算含量對樣對樣）（）（sisiiiAAAACC)(%)(=sisiiAACfC=sisimmmm+）純（）樣過程：（sisiffAA和的比值消除利用0的截距為前提：sisiAAmm對對樣樣）（）（）（）（%isisiiCAAAAC=School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院例1：內(nèi)標(biāo)