氢火焰离子化检测器:载气选择与工作原理详解
1.载气选择的重要性
氢火焰离子化检测器(FID)是一种常用的气相色谱检测器,其检测效果很大程度上取决于载气的选择。载气的主要作用是携带试样组分,确保样品能够顺利通过色谱柱。
2.常用载气种类
在氢火焰离子化检测器中,常用的载气包括氢气、氦气、氩气和氮气。根据试题来源的解析,氢气、氩气和氮气都是可行的选择,而其中氮气是最常用的。
3.氮气作为载气的优势
氮气是一种惰性气体,不会与样品或检测器发生反应,保证了检测的准确性。
氮气的化学稳定性高,不易受温度和压力变化的影响,有利于检测器的稳定运行。
氮气的成本相对较低,有利于降低检测器的运行成本。4.燃气与助燃气
除了载气,氢火焰离子化检测器还需要燃气和助燃气。燃气通常选用氢气,而助燃气则使用空气。
燃气:氢气——氢气与载气的比例直接影响检测器的灵敏度。氢气燃烧时产生的火焰温度较高,有助于提高检测器的灵敏度。 助燃气:空气——空气中的氧气与氢气混合,确保氢气的充分燃烧,从而提高检测器的检测效果。
5.氢火焰离子化检测器的工作原理
氢火焰离子化检测器的工作原理如下:
1.样品注入色谱柱后,载气带着被分离的样品组分从色谱柱流出。
2.载气与氢气混合,由离子室底盘的气体入口进入离子室。
3.在喷嘴上燃烧,同时从底盘进入空气助燃。
4.燃烧的温度高达2100°F,产生的火焰会电离周围的气体分子。
5.在极化极和收集极之间加有一直流电压(50~300V)构成的外加电场,电离的气体分子在电场作用下产生电流,电流的大小与样品的浓度成正比。6.载气的纯度要求
为了保证检测器的检测效果,载气的纯度要求较高。例如,氮气的纯度应≥99.9%。
氢火焰离子化检测器是一种灵敏度高、应用广泛的气相色谱检测器。在选择载气时,应充分考虑其化学稳定性、惰性以及成本等因素。氮气作为常用的载气,具有诸多优势,是氢火焰离子化检测器的理想选择。确保载气的纯度也是提高检测器检测效果的关键。
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