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火焰離子檢測器工作原理解析

分類：技術(shù)中心 2377人瀏覽 2017-02-24
標簽：火焰離子檢測器 分享到：
氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器的主要部件是離子室，離子室由收集極、極化極、氣體入口和火焰噴嘴組成。在極化極和收集極之間加有一直流電壓（50～300V）構(gòu)成的外加電場。
一、氫火焰離子化檢測器用到的氣體：
1、N2：載氣。
2、H2：燃氣。
3、空氣：助燃氣。
使用時需要調(diào)整三者之間的比例關(guān)系，使檢測器靈敏度達到最佳。
二、工作原理：
H2由噴嘴加入與空氣混合點火燃燒形成氫火焰，通入空氣助燃，H2+O2燃燒能產(chǎn)生2100℃高溫。氫火焰由預(yù)熱區(qū)、點燃火焰區(qū)、熱裂解區(qū)和反應(yīng)區(qū)組成。載氣（N2）本身不會被電離，只有載氣中的有機雜質(zhì)和流失的固定液會在氫火焰中被電離成正、負離子和電子。在電場作用下，正離子移向收集極，負離子和電子移向極化極，形成微電流，經(jīng)微電流放大器放大后，在記錄儀中記錄下來，即為基流，又稱本底電流或背景電流。
1、當(dāng)含有機物CnHm的載氣由噴嘴噴出進入氫火焰時，在熱裂解區(qū)發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基：
CnHm→?CH
2、產(chǎn)生的自由基在反應(yīng)區(qū)火焰中與從外面擴散進來的激發(fā)態(tài)氧原子或氧分子發(fā)生反應(yīng)：
?CH + O→CHO+ + e
3、生成的正離子CHO+與氫火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)：
CHO+ + H2O→H3O+ + CO
4、化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加直流電場的作用下分別向兩極定向運動而產(chǎn)生微電流，約10-6～10-14A。
5、離子電流信號輸出到記錄儀，得到色譜流出曲線。
在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進入離子室的被測組分質(zhì)量成正比，氫火焰離子化檢測器是質(zhì)量型檢測器。
化合物中某些碳原子與雜原子相連而不能產(chǎn)生自由基CH?，而不產(chǎn)生響應(yīng)，因此帶有雜原子的化合物信號低于相應(yīng)的烷烴，含雜原子越多，響應(yīng)值越低。
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