GC检测器.讲义

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1、GCGC检测器检测器.讲义讲义Slide 2GC检测器是一种可感应载气中组分变化并将相关信息转变成电信号的装置。n热导检测器(TCD)n氢火焰离子化检测器(FID)n电子捕获检测器(ECD)n氮磷检测器(NPD)n火焰光度检测器(FPD)n电导检测器(ELCD,HALL)n光离子化检测器(PID)n质谱检测器(MSD)n红外检测器(IRD)n原子发射检测器(AED)GC 检测器检测器-概念概念Slide 3灵敏度：单位含量样品的响应，即响应值与含量构成的直线的斜率。直线的最小值定义为最低检测限(MDL)。选择性：衡量检测器对某些类型化合物是否有响应。动态范围：检测器提供的能正确定量的样品浓度范

2、围。检测器响应指标检测器响应指标Slide 4pptrillionppbppmppthousandpercent1 ppm=1 ng1 Lm m1 mgLiter1 L m mLiter=TCDFIDECDAEDPIDNPD(N)NPD(P)MSD(SIM)(SCAN)FPD(S)IRDELCDELCD(S or N)(X)10-15fg10-12pg10-9ng10-6m mg10-3mgGC检测器比较检测器比较Slide 5填充柱毛细管柱面积=2600S/N=5面积=2600S/N=10灵敏度=信号/噪音峰高=5噪音=1峰高=10噪音=1使用毛细管柱提高灵敏度使用毛细管柱提高灵敏度Slid

3、e 6FIDECDNPD(P)毛细管柱与检测器选择性毛细管柱与检测器选择性Slide 7动态范围是指含量与响应值有良好对应关系的曲线段。响应值是样品产生的信号。非线性响应，只要重现性好，也可用非线性校正技术来进行定量。含量含量响应值响应值动态范围 响应值随含量的增加而重现性增加。线性动态范围 响应值随含量的增加而线性增加。动态范围动态范围Slide 8检测器操作条件检测器操作条件检测器检测器 样品类型样品类型 灵敏度范围灵敏度范围 气体流量气体流量(mL/min.)载气+氢气 空气 尾吹气FID碳氢化合物 10-100 pg 20-60 30-40 200-500 10 ppb-99%TCD除

4、载气外的 5-100 ng 15-30 n.a n.a.其它所有物质 10 ppm-100%ECD有机卤化物 0.05-1 pg 30-60 n.a.n.a.氯化溶剂 50 ppt-1 ppm&农残NPD有机氮化合物&0.1-10 pg 20-40 1-5 70-100有机磷化合物Slide 9气流TCD是一个非破坏性的浓度型检测器。是一个非破坏性的浓度型检测器。载气通过热灯丝时带走一定热量使之冷载气通过热灯丝时带走一定热量使之冷却。却。当载气中携带有了样品时，冷却的量会发当载气中携带有了样品时，冷却的量会发生变化。生变化。这个差异就被用来做检测器的信号。这个差异就被用来做检测器的信号。热导检

5、测器热导检测器Slide 10柱流量进入到三个入口的中间入口。辅助气或尾吹气，吹过柱末端“套住”柱子，以减小柱末扩散。参考气流进入到检测池的两侧入口的其中之一，进到哪一边则决定于前面的切换阀。单丝单丝 TCDSlide 11参考气流量选择参考气流量选择Slide 12推荐流量载气(氢气，氦气，氮气)填充柱,10-60 ml/min毛细管柱,1-5 ml/min.参考气(与载气种类相同)15-60 ml/min该值设定参见前页毛细管柱尾吹气(与载气种类相同)5-15 ml/min-毛细管柱2-3 ml/min-填充柱气体种类流量范围推荐的检测器温度 250Cn当/=200 C-灯丝高设定n检测器

6、温度应高于炉温 30 -50 C。TCD操作操作Slide 13典型的压力与流量相互关系典型的压力与流量相互关系Slide 14g检查压力/流量g热清洗TCD 可能会被柱流出的沉积物或不纯的样品所污染 现象包括：基线抖动噪音水平提高参考样品的响应值变化 g更换检测器TCD 故障确认及日常维护故障确认及日常维护Slide 15柱末端喷嘴空气H2 入口+尾吹气FID 检测器组件入口毛细管柱末端位置(距喷嘴顶端1-2 mm)氢火焰离子化检测器示意图氢火焰离子化检测器示意图Slide 16FID是一个破坏性、质量型检测器。火焰中生成大量碳正离子，被收集计算后形成检测器信号。含低氧化态的碳数目最多的被分

7、析物将会产生最大信号。H2H2H2H2H2H2CH4CH4CH4CH4CH4CH4CHO+CHO+CHO+CHO+CHO+CO2CO2CO2H 02H 02H 02H 02H2H2H2H2H2H2色谱柱喷嘴氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器Slide 17希有气体氮的氧化物卤化硅H2O杂环化合物NH H COCO HCOH223CS COSO N HCOOH222对对FID没有响应的物质没有响应的物质Slide 18甲酸乙酸丙酸已酸甲苯甲醇乙醇丁醇已醇241086相对响应(by wt.)响应值与化合物中含有的碳-氢键个数成正比。甲醇乙醇丁醇HH C OHHHH C C OHHHHHH C C

8、 C C OHHHHHHHHFID响应响应Slide 19载气选择灵敏度与气体的分子量关系H2流量与灵敏度(载气和空气流量恒定)2空气流量与灵敏度(载气与氢气流量恒定)SAir FlowSH2 FlowGas(mw)HeArNKr2SFID 变化规律变化规律Slide 20FID气路气路(EPC)Slide 21推荐流量气体种类 流量范围 推荐流量推荐的检测器温度 250Cn 如果 150 C，火焰将无法点燃n 检测器温度应高于炉温 20 C。载气载气(氢气氢气,氦气氦气,氮气氮气)填充柱10-60 ml/min 毛细管柱1-5 ml/min 检测器支持气检测器支持气氢气24-60 ml/mi

9、n40 ml/min.空气200-600 ml/min450 ml/min柱流量与尾吹气加合10-60 ml/min50 ml/minFID操作操作Slide 22FID压力与流量典型关系压力与流量典型关系Slide 23FID 分解图分解图Slide 24适用于毛细管柱的FID喷嘴强适应性的 FID喷嘴喷嘴类型喷嘴类型Agilent Part No.喷嘴内径喷嘴内径毛细管柱G1531-805600.29 mm(0.011 in)高温(用于模拟蒸馏)G1531-806200.47 mm(0.018 in.)喷嘴类型喷嘴类型Agilent Part No.喷嘴内径喷嘴内径毛细管柱19244-80

10、5600.29 mm(0.011 in.)填充柱18710-201190.47 mm(0.018 in.)粗径填充柱(用于大流量的应用)18789-800700.030 in.高温(用于模拟蒸馏)19244-806200.47 mm(0.018 in.)FID 喷嘴选择喷嘴选择Slide 25典型问题n火焰熄灭n出刺n低灵敏度n漂移FID 故障确认n检查压力/流量n检查本底信号n检查火焰n检查电子部件的连接(弹簧)n检查O形环FID维护n清洗或更换喷嘴n清洗收集极n更换点火线圈装置FID 故障确认及日常维护故障确认及日常维护Slide 26学员请做如下实验：实验实验实验 1:热导检测器操作实验 2:氢火焰离子化检测器操作结束结束