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發(fā)布時(shí)間:2021-09-01 06:04  
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氣相色譜儀
1952年James和Martin提出氣液相色譜法,同時(shí)也發(fā)明了個(gè)氣相色譜檢測(cè)器。這是一個(gè)接在填充柱出口的滴定裝置,用來檢測(cè)脂肪酸的分離。用滴定溶液體積對(duì)時(shí)間做圖,得到積分色譜圖。以后,他們又發(fā)明了氣體密度天平。1954年Ray提出熱導(dǎo)計(jì),了現(xiàn)代氣相色譜檢測(cè)器的時(shí)代。此后至1957年,是填充柱、TCD年代。
1958年Gloay提出毛細(xì)管,同年,Mcwillian和Harley同時(shí)發(fā)明了FID,Lovelock發(fā)明了電離檢測(cè)器(AID)使檢測(cè)方法的靈敏度提高了2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。
20世紀(jì)60和70年代,由于氣相色譜技術(shù)的發(fā)展,柱效大為提高,環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,提出了痕量分析的要求,又陸續(xù)出現(xiàn)了一些高靈敏度、高選擇性的檢測(cè)器。如1960年Lovelock提出電子俘獲檢測(cè)器(ECD);1966年Brody等發(fā)明了FPD;1974年Kolb和Bischoff提出了電加熱的NPD;1976年美國HNU公司推出了實(shí)用的窗式光電離檢測(cè)器(PID)等。同時(shí),由于電子技術(shù)的發(fā)展,原有的檢測(cè)器在結(jié)構(gòu)和電路上又作了重大的改進(jìn)。如TCD出現(xiàn)了衡電流、衡熱絲溫度及衡熱絲溫度檢測(cè)電路;ECD出現(xiàn)衡頻率變電流、衡電流脈沖調(diào)制檢測(cè)電路等,從而使性能又有所提高。
根據(jù)檢測(cè)器的響應(yīng)原理,可將其分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器。(1)濃度型檢測(cè)器:測(cè)量的是載氣中組分濃度的瞬間變化,即檢測(cè)器的響應(yīng)值正比于組分的濃度。如熱導(dǎo)檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器。(2)質(zhì)量型檢測(cè)器:測(cè)量的是載氣中所攜帶的樣品進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化,即檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)正比于單位時(shí)間內(nèi)組分進(jìn)入檢測(cè)器的質(zhì)量。如氫焰離子化檢測(cè)器和火焰光度檢測(cè)器。5. 溫度控制系統(tǒng)在氣相色譜測(cè)定中,溫度控制是重要的指標(biāo),直接影響柱的分離效能、檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性。溫度控制系統(tǒng)主要指對(duì)氣化室、色譜柱、檢測(cè)器三處的溫度控制。在氣化室要保證液體試樣瞬間氣化;在色譜柱室要準(zhǔn)確控制分離需要的溫度,當(dāng)試樣復(fù)雜時(shí),分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化,各組分在溫度下分離;在檢測(cè)器要使被分離后的組分通過時(shí)不在此冷凝。控溫方式分恒溫和程序升溫兩種。(1)恒溫:對(duì)于沸程不太寬的簡(jiǎn)單樣品,可采用恒溫模式。一般的氣體分析和簡(jiǎn)單液體樣品分析都采用恒溫模式。(2)程序升溫:所謂程序升溫,是指在一個(gè)分析周期里色譜柱的溫度隨時(shí)間由低溫到高溫呈線性或非線性地變化,使沸點(diǎn)不同的組分,各在其柱溫下流出,從而改善分離效果,縮短分析時(shí)間。對(duì)于沸程較寬的復(fù)雜樣品,如果在恒溫下分離很難達(dá)到好的分離效果,應(yīng)使用程序升溫方法。6. 記錄系統(tǒng)記錄系統(tǒng)是記錄檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào),進(jìn)行定量數(shù)據(jù)處理。一般采用自動(dòng)平衡式電子電位差計(jì)進(jìn)行記錄,繪制出色譜圖。一些色譜儀配備有積分儀,可測(cè)量色譜峰的面積,直接提供定量分析的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。先進(jìn)的氣相色譜儀還配有電子計(jì)算機(jī),能自動(dòng)對(duì)色譜分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
(1)機(jī)箱部分,是儀器所有部件的支撐體,起到對(duì)各個(gè)部件的總裝配一體;(2)載氣系統(tǒng),包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測(cè)量;作用:向分析系統(tǒng)提供流動(dòng)相(載氣),并保證其純度,控制載氣的流速與壓力,以使其可正常工作。(3)進(jìn)樣系統(tǒng),包括氣相色譜儀進(jìn)樣器、氣化室;作用:試樣注入進(jìn)樣器中,經(jīng)氣化室瞬間氣化為氣體,由不斷通過的載氣攜帶進(jìn)入色譜柱。(4)色譜柱和柱箱,包括溫度控制裝置;作用:在色譜柱中充滿固定相,當(dāng)載氣攜組分流經(jīng)時(shí),由于不同組分與固定相吸附作用大小不同,其保留值不同,從而可將各組分在色譜柱中分離。溫度控制裝置用來控制色譜柱溫度,以配合流速,組分性質(zhì)等將組分更好分離。(5)檢測(cè)系統(tǒng),包括檢測(cè)器、檢測(cè)器的電源及控溫裝置;作用:調(diào)節(jié)溫控裝置控制溫度,當(dāng)各組分先后進(jìn)入檢測(cè)器時(shí),檢測(cè)器可將組分濃度或質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。(6)電路部分,是對(duì)氣相色譜儀各部分溫度、氣路壓力、檢測(cè)器信號(hào)及對(duì)氣相色譜儀進(jìn)行控制的整體系統(tǒng);(7)分析記錄系統(tǒng),即色譜工作站,包括放大器、記錄儀,有的儀器還有數(shù)據(jù)處理裝置;作用:由于電信號(hào)會(huì)很小,所以經(jīng)過放大器,將電信號(hào)放大并通過記錄儀顯示信號(hào),記錄數(shù)據(jù),同時(shí)具有氣相色譜儀的色譜數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。