氣體檢測(cè)儀的定義和分類
氣體檢測(cè)儀又叫鑒定器,它是測(cè)量從色譜柱流出物質(zhì)的成分、質(zhì)量或濃度變化的器件。即利用被分離的樣品各組份的特征,由氣體檢測(cè)儀按各組份的物理或化學(xué)特性來決定的各物理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),通過電子儀器進(jìn)行測(cè)定。從本質(zhì)上講,可以把氣體檢測(cè)儀看成一個(gè)將樣品組份轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一個(gè)換能裝置。
電信號(hào)具有易放大、傳送、處理、記錄方便等優(yōu)點(diǎn),所以目前商品氣相色譜儀都采輸出為電信號(hào)的氣體檢測(cè)儀。氣體檢測(cè)儀輸出信號(hào)最常見的是電壓和電流。雖然有的氣體檢測(cè)儀輸出為光信號(hào)(FPD)、頻率數(shù)(固基流工作方式的ECD),但最終還是把這些信號(hào)轉(zhuǎn)變成電流(電壓)后再輸給數(shù)據(jù)處理裝置。
氣體檢測(cè)儀分類方法有多種。了解分類方法有利于更好地掌握和操作好氣體檢測(cè)儀。
。保摧敵鲂盘(hào)與流入氣體檢測(cè)儀的樣品吸的關(guān)系分類
。ǎ保┓e分型:輸出信號(hào)是 (1)積分型:輸出信號(hào)是流入氣體檢測(cè)儀中品各組份量疊加的結(jié)果。色譜峰是一臺(tái)階型曲線。典型的例子如極譜氣體檢測(cè)儀、電導(dǎo)氣體檢測(cè)儀、滴定氣體檢測(cè)儀、質(zhì)量氣體檢測(cè)儀等。
。ǎ玻┪⒎中停狠敵鲂盘(hào)反映流入氣體檢測(cè)儀的樣品各組份量隨時(shí)間的變化。樣品組份只流過氣體檢測(cè)儀而不積疊。所得色譜峰是一系列高斯曲線(見圖1.1-2)。因?yàn)槲⒎中?/SPAN>氣體檢測(cè)儀與積分型氣體檢測(cè)儀相比,靈敏度高、選擇性強(qiáng),特別適合當(dāng)前的多組份復(fù)雜樣品的超微量分析,另外,它測(cè)量保留時(shí)間方便,宜于定性,所以當(dāng)前氣相色譜儀中都配有微型氣體檢測(cè)儀。以下也僅討論這類氣體檢測(cè)儀。
。常氣體檢測(cè)儀的響應(yīng)特性分類
。ǎ保舛刃氣體檢測(cè)儀:濃度型氣體檢測(cè)儀輸出信號(hào)色譜峰高與進(jìn)入氣體檢測(cè)儀的載氣中的濃度成正比,峰面積與載氣的流速成反比,如圖1.6-。薄。了。當(dāng)進(jìn)入氣體檢測(cè)儀的樣品濃度不斷增加而保持樣品的質(zhì)量流速為常數(shù)時(shí),濃度氣體檢測(cè)儀的響應(yīng)增加。典型的濃度型氣體檢測(cè)儀有熱導(dǎo)氣體檢測(cè)儀、氣體密度天平。
(2)質(zhì)量型氣體檢測(cè)儀:質(zhì)量型氣體檢測(cè)儀輸出信號(hào)色譜峰高與單位時(shí)間進(jìn)入氣體檢測(cè)儀的組份質(zhì)量成正比,與載氣流速即樣品的組份在載氣中的濃度無關(guān),因此峰面積不隨載氣流速而變化,如圖1.6-。薄。滤。當(dāng)進(jìn)入氣體檢測(cè)儀的樣品組份的濃度保持常數(shù)而組份的質(zhì)量流速(單位時(shí)間進(jìn)入氣體檢測(cè)儀的組份量)增加時(shí),質(zhì)量型氣體檢測(cè)儀的輸出信號(hào)增加,濃度型輸出信號(hào)不變。典型的質(zhì)量型氣體檢測(cè)儀有氫火焰氣體檢測(cè)儀、火焰光度氣體檢測(cè)儀(測(cè)磷)等。
(3)特殊型氣體檢測(cè)儀,是指氣體檢測(cè)儀的響應(yīng)特性既不屬于濃度型也不屬于質(zhì)量型,如FPD測(cè)硫時(shí)氣體檢測(cè)儀響應(yīng)與樣品的濃度平方成正比。
。矗氣體檢測(cè)儀的適應(yīng)范圍分類
。ǎ保┩ㄓ眯氣體檢測(cè)儀:在任何溫度、流速、壓力下,對(duì)所有永久性氣體和揮發(fā)性的物質(zhì)都有靈敏度。典型的是熱導(dǎo)氣體檢測(cè)儀。一般講,通用性氣體檢測(cè)儀靈敏度偏低,只適于常量或半微量的分析。
。ǎ玻┻x擇性氣體檢測(cè)儀:只對(duì)某幾類化合物有響應(yīng),而對(duì)其他物質(zhì)則不敏感。如氫火焰離子化氣體檢測(cè)儀,只用于碳?xì)浠衔锏臏y(cè)定;火焰光度氣體檢測(cè)儀,只對(duì)含磷、硫物質(zhì)有很高的靈敏度。
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