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1、.V=Fd t=Fd x/u2dV= Fd dX/u2V-进入 det 的载气体积t-所需要的时间m =卜 CdV =卜 Uih x Jx =00 S uC2uFA1dSuC2=uFAS =1 dC mu第四章 色谱仪及检测器第一节 色谱仪（自学）第二节 检测器性能及评价色谱柱是色谱仪的心脏，而检测器就是眼睛，无论分离效果多么好，若没有好的检测器 就看不到结果常用检测器主要性能TCDFTDECDFPD类型浓度型质量型质量型浓度型通用型准通用型选择型选择型最低检测限度丙烷 400pg/s丙烷5pg/s六氯苯104硫 105磷 106适用范围永久气体有机物有机化合物电负性化合物含硫磷氮化合物浓度型
2、 Det：TCD；ECD响应值R与载气中组分浓度C成正比RxC质量型 Det：FID；FPD响应值R与单位时间内进入Det中的某组分质量成正比Rxdm/dtDet 的性能指标、 敏度指信号随组分的浓度（或质量）的变化率S=AR/Am（1）浓度型DetVR-CC-浓度g信号RR= Sc CSc-灵敏度R-响应值灵敏度公式推导：m=jcdvm：进样量（即进入Det的某组分的量）C：进入Det中某组分的浓度mg/mlV：进入Det中的载气体积ml记录仪上信号A = jhdx0X记录纸移动距离 X cmh流出曲线高度cm设： u1 - 记录仪灵敏度 mv/cm ui=满标量程5mv/满标纸宽25cm
3、u2 - 纸速 cm/min 载气流量 Fd=V/t讨论：Sc 的单位:液样：mvmL/mg每mL载气中有lmg试样时在det中产生讯号的mv数 气样：mv/ml/ml 每mL载气中有1mL试样时在det中产生讯号的mv数1、丁测定条件一定时,Det的Sc是一定的流速Fd 一定时，峰面积A与进样量m成正比A g m1A 二一Fd此为定量依据2、m 一定时，即进样量一定时， 峰面积与流速成反比.对浓度型Det,用A定量时一定要保持流速恒定用峰高定量较好（2）质量型 DetdmA g _ dtt - 60xr - sdmt dtuh1u 60 A1um2u2卜空X 60 dx - 0 stu 60
4、 A1Sutvt讨论： St 一定 m 一定以秒为单位以分为单位 要乘 60A*m此为定量依据峰面积与流速无关用峰面积定量较好纸速 u2mv/g/sec 注:对于给定仪器, 灵敏度值还与测定条件, 样品有关二、噪音N,漂移M,检测限DDet的输出讯号，可由电子放大器放大到任意值，似乎Det的灵敏度可达任意高是否灵敏度放大到越高越好？不是的。V讯号被放大的同时，噪音同样被放大，大到一定程度，噪 声就高到足以掩盖掉Det的响应讯号，就会失真。这样噪音就限制了检测限度，叫检测限D。检测限D（也叫敏感度）定义:规定以检测器二倍噪声的水平，称此指标为检测器的检测限SS f N I D越小越敏感因此性能好
5、的Det,不但灵敏度高而且噪声要小组分在Det中的信号必须大于Det本底信号（噪 声）才能与噪声区别，规定:组分产生的信号至少为噪声的二倍,组分才可以定量二、 最小检测量mmin定义:恰能产生色谱峰高等于二倍噪声(2N)时的进样量进样量为m时，洗出峰高为h,记录仪灵敏度uim:hu 二 m :2N1 min2mN mDSm =cmin hu hu11. S = UiFjAC u m2(2)对质量型Det/ A = 1.065 x W h1/2mminF=1.065xfxW Du 1/ 22mmin=1.065 x 60 x Wu 1/ 22对浓度型 Det四、最小检测浓度CminmmV(mg
6、/ L)指一定进样量m时,GC分析所能检测出的最低浓度V-进样体积五、线形范围我们知道：准确的定量分析取决于Det的线性关系，R-CMmax进样量定义:信号与进样量成正比的数量范围即最大允许进样量与最小允许进样量之比线形范围宽： 表示不管是含量高的组分或是微量组分都能准确定量第三节热导检测器(TCD)1、结构R1R2R3R4是阻值相等的热敏电阻组成，惠斯登电桥2、原理 当参比池与测量池都只有一定流量的载气通过时，电桥平衡(R1R4=R2R3),无信号输出(0mv,走基线), 当样品组分+载气通过测量池时，由于组分与载气的导热系数不同，使热敏元件的电阻值和温度发生变化 电桥失去平衡依述4工只2只
7、3)，AB两端产生电位差，有信号输出，且信号与组分浓度成正比。100C 时H2AirCCl4N2He单位 10-4J/cmsC22.403.140.923.1417.41不同物质具有不同的导热系数记 录恒定桥电流的四臂热导池3 工作条件(1)载气性质载气与被测组分导热系数相差愈大灵敏度愈高 丁入H2及入HeA n2最好用H2 He作载气桥电流要注意桥流,池体温度,载气种类 三者之间的关系 桥流太大钨丝易烧坏N2作载气，110150mAH2作载气，150250mA(3) 池体温度低,灵敏度高,但池温必须高于柱温,否则组分会在池体内冷凝4、TCD 使用注意事项(1) 为确保热丝不被烧断，在 TCD
8、 通电前，先开载气关机时一定要先关电源，后关载气(否则检测器会报废)(2) 载气中含氧气时，使热丝寿命缩短.载气必须除氧，而且不要使用聚四氟乙烯作载气输送管：它会渗透氧气5、TCD 性能与应用(1) 属浓度型Det，进样量一定时峰面积A-1/Fd用A定量时要保持流速恒定(2) 属通用型Det，可测多种类型组分，特别是可测FID所不能直接测定的许多无机气体 (3)是非破坏型Det.利用样品收集或与其他仪器联用 第四节 氢火焰离子化检测器(FID) 1.结构空气载气+组分从色谱柱来尾吹气主要是离子室放大器记录仪离子室包括：气体入口+离子室a屁咀土氢气极化极(发射极)喷嘴收集极(+) 极化极(-)2
9、. 原理H2+O2燃烧产生2100C高温，使被测有机组分电离收集极(+)与极化极(-)间加有恒电压，形成一个静电场，所电离的离子，在电场作用下形成离子电流， 通过高阻取出讯号，经放大记录下来。3. 工作条件a. 仪器接地好，屏蔽良好b. TDet120C，使离子室不积水，TDet要高于Tc 2050Cc. 一般用N2作载气，载气要净化，除有机物d. 气体流量 H2：N2：Air =1:1:104. 特点a、属质量型，A与Fd无关属破坏型不能制备联用b、适用水和大气中痕量有机物，对烃类灵敏度高，比TCD高102104倍FID 不能检测在 H2 焰中不电离的 CO2、 CO、 H2O、 H2S、
10、CS2、 N2、 NH3 等无机物(即水与 永久气体等)第五节其他检测器一、ECD1.结构2.原理Ni63放射源放射出0射线与载气N2碰撞产生电子，这些电子在电场作用下向收集极移动，形成恒定的基流,当载气中有电负性组分捕获这些低能量的电子,使基流降低,产生倒色谱峰讯号MB射线ri高纯恥载气N2 A N2+e样品组分AB+eA AB-+EAB-+ N2+ AB+ N23. 工作条件(1) 载气纯度,用高纯N2 (99.999%)含。210 PPm若用普通巴(含02 100 PPm)则必须净化除氧，水等 02是电负性物质，可使基流降低很多载气流量 40100ml/min(2) 极化电压：在50mv
11、以内，通常2050V 极化电压过高使电子能量过大，不易被组分捕获 不能直接供电，而用脉冲供电，使电子能量较小，易捕获 灵敏度提高4. 特点(1)是选择性Det,对卤素及S,P,O,N等化合物响应大对烃类无响应，对CCl4响应值比正己烷大108倍可与FID组合定性(2)灵敏度高,最低检测限度很低 但线形范围窄,约10工作条件：富氢，H2流量 150160ml/minN2 流量 4050 ml/min 特点：质量型 Det用于测含S, P化合物，信号比C-H化合物大10000倍用P滤光片时，P的响应值/S的响应值20用S滤光片时，S的响应值/P的响应值103)浓度型Det，峰高定量为宜二FPD火焰光度检测器也叫硫磷Detl.结构：由氢火焰和光度计二部分组成2. 原理含S,P化合物在富氢焰中燃烧产生激发态S *或发光HPO*同时发射出不同波长的特征光2空气 氢气谱394nmS *的特征光谱为2HPO*的特征光谱为526nm将特定波长光输入倍增管产生光电流，放大后记录此光谱经干涉滤光片选择
