氣相色譜可分為氣固色譜和氣液色譜。氣固色譜指流動相是氣體,固定相是固體物質(zhì)的色譜分離方法。例如活性炭、硅膠等作固定相。氣液色譜指流動相是氣體,固定相是液體的色譜分離方法。例如在惰性材料硅藻土涂上一層角鯊?fù)?/span>,可以分離、測定純乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等雜質(zhì)。
GC色譜的發(fā)展與下面兩個方面的發(fā)展是密不可分的。一是氣相色譜分離技術(shù)的發(fā)展,二是其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。
1952年James和Martin提出氣液相色譜法,同時也發(fā)明了個氣相色譜檢測器。這是一個接在填充柱出口的滴定裝置,用來檢測脂肪酸的分離。用滴定溶液體積對時間做圖,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,開創(chuàng)了現(xiàn)代氣相色譜檢測器的時代。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同時發(fā)明了FID,Lovelock發(fā)明了氬電離檢測器(AID)使檢測方法的靈敏度提高了2~3個數(shù)量級。
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、高選擇性的檢測器。如1960年Lovelock提出電子俘獲檢測器(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公司推出了實用的窗式光電離檢測器(PID)等。同時,由于電子技術(shù)的發(fā)展,原有的檢測器在結(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電路;ECD出現(xiàn)衡頻率變電流、衡電流脈沖調(diào)制檢測電路等,從而使性能又有所提高。
20世紀(jì)80年代,由于彈性石英毛細(xì)管柱的快速廣泛應(yīng)用,對檢測器提出了體積小、響應(yīng)快、靈敏度高、選擇性好的要求,特別是計算機(jī)和軟件的發(fā)展,使TCD、FID、ECD、和NPD的靈敏度和穩(wěn)定性均有很大提高,TCD和ECD的池體積大大縮小。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代,由于電子技術(shù)、計算機(jī)和軟件的飛速發(fā)展使MSD生產(chǎn)成本和復(fù)雜性下降,以及穩(wěn)定性和耐用性增加,從而成為通用的氣相色譜檢測器之一。其間出現(xiàn)了非放射性的脈沖放電電子俘獲檢測器(PDECD)、脈沖放電氦電離檢測器(PDHID)和脈沖放電光電離檢測器(PDECD)以及集次三者為一體的脈沖放電檢測器(PDD),4年后,美國Varian公司推出了商品儀器,它比通常FPD靈敏度高100倍。另外,快速GC和全二維GC等快速分離技術(shù)的迅猛發(fā)展,促使快速GC檢測方法逐漸成熟。
氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快,因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達(dá)到平衡。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多,因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器,使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。
GC主要是利用物質(zhì)的沸點、極性及吸附性質(zhì)的差異來實現(xiàn)混合物的分離,其過程如圖氣相分析流程圖所示。
待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體(即載氣,也叫流動相)帶入色譜柱,柱內(nèi)含有液體或固體固定相,由于樣品中各組分的沸點、極性或吸附性能不同,每種組分都傾向于在流動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動的,這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動,使樣品組分在運動中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或吸附/解吸附,結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱,而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后,立即進(jìn)入檢測器。檢測器能夠?qū)悠方M分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號放大并記錄下來時,就是氣相色譜圖了。
氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成:氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)。
組分能否分開,關(guān)鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來則在于檢測器,所以分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)是儀器的核心。
在石油化學(xué)工業(yè)中大部分的原料和產(chǎn)品都可采用氣相色譜法來分析;在電力部門中可用來檢查變壓器的潛伏性故障;在環(huán)境保護(hù)工作中可用來監(jiān)測城市大氣和水的質(zhì)量;在農(nóng)業(yè)上可用來監(jiān)測農(nóng)作物中殘留的農(nóng)藥;在商業(yè)部門可用來檢驗及鑒定食品質(zhì)量的好壞;在醫(yī)學(xué)上可用來研究人體新陳代謝、生理機(jī)能;在臨床上用于鑒別藥物中毒或疾病類型;在宇宙艙中可用來自動監(jiān)測飛船密封倉內(nèi)的氣體等等。
色譜實際上是植物學(xué)家茨維特(M.S.Tswett)在1901年首先發(fā)現(xiàn)的。1903 年3月,茨維特在華沙大學(xué)的一次學(xué)術(shù)會議上所作的報告中正式提出“chromatography”(即色譜)一詞,標(biāo)志著色譜的誕生。他因此被提名為1917年諾貝爾化學(xué)獎的候選人。當(dāng)時茨維特研究的是液相色譜(LC)的分離技術(shù),氣相色譜出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代,英國人馬?。ˋ.J.P.Martin)和*(R.L.M.Synge)在研究分配色譜理論的過程中,證實了氣體作為色譜流動的可能性,并預(yù)言了GC的誕生。與此巧合的是,這兩位科學(xué)家獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎。盡管獲獎成果是他們對分配色譜理論的貢獻(xiàn),但也有后人認(rèn)為他們是因為GC而得獎的。這也從另一個方面說明了GC技術(shù)對整個化學(xué)發(fā)展的重要性。
雖然GC的出現(xiàn)較LC晚了50年,但其在此后20多年的發(fā)展卻是LC所*的。從1955年臺商品GC儀器的推出,到1958年毛細(xì)管GC柱的問世;從毛細(xì)管GC理論的研究,到各種檢測技術(shù)的應(yīng)用,GC很快從實驗室的研究技術(shù)變成了常規(guī)分析手段,幾乎形成了色譜領(lǐng)域GC的局面。1970年以來,電子技術(shù),特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使得GC色譜技術(shù)如虎添翼,1979年彈性石英毛細(xì)管柱的出現(xiàn)更使GC上了一個新臺階。這些既是高科技發(fā)展的結(jié)果,又是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求使然。反過來,色譜技術(shù)又大大促進(jìn)了現(xiàn)代物質(zhì)文明的發(fā)展。在現(xiàn)代社會的方方面面,色譜技術(shù)均發(fā)揮著重要作用。從天上的航天飛機(jī),到水里游的航空母艦,都用GC來監(jiān)測船艙中的氣體質(zhì)量;從日常生活中的食品和化妝品,到各種化工生產(chǎn)的工藝控制和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,從司法檢驗中的物質(zhì)鑒定,到地質(zhì)勘探中的油氣田尋找,從疾病診斷、醫(yī)藥分析、到考古發(fā)掘、環(huán)境保護(hù),GC技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛。
在石油和石油化工分析中,GC是非常重要的。從油田的勘探開發(fā)到油品質(zhì)量的控制,都離不開GC這種分析成本低、速度快、分離度和靈敏度高的方法。美國材料與分析協(xié)會(ASTM)已開發(fā)了、并繼續(xù)開發(fā)各種用于石化分析的GC標(biāo)準(zhǔn)方法。GC在石化分析中的應(yīng)用主要涉及以下幾個方面:
1.油氣田勘探中的地球化學(xué)分析;
2.原油分析;
3.煉廠氣分析;
4.模擬蒸餾;
5.油品分析;
6.單質(zhì)烴分析;
7.含硫和含氮化合物分析;
8.汽油添加劑分析;
9.脂肪烴分析;
10.芳烴分析;
11.工藝過程色譜分析。
隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類文明在飛速進(jìn)步。另一方面,也對生態(tài)環(huán)境造成了越來越嚴(yán)重的破壞,環(huán)境污染問題已經(jīng)成為人類所面臨的大挑戰(zhàn)之一。世界各國都在努力控制和治理各種環(huán)境污染,比如美國環(huán)保署(EPA)和中國環(huán)保局已經(jīng)頒布了大量的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。GC在環(huán)境分析中的應(yīng)用主要有以下幾個方面:
1. 大氣污染分析(有毒有害氣體,氣體硫化物,氮氧化物等);
2. 飲用水分析(多環(huán)芳烴、農(nóng)藥殘留、有機(jī)溶劑等);
3. 水資源(包括淡水、海水和廢水中的有機(jī)污染物);
4. 土壤分析(有機(jī)污染物);
5. 固體廢棄物分析。
1.脂肪酸甲酯分析;
2.農(nóng)藥殘留分析;
3.香精香料分析;
4.食品添加劑分析;
5.食品包裝材料中揮發(fā)物的分析。
1.雌三醇測定;
2.尿中孕二醇和孕三醇測定;
3.尿中膽甾醇測定;
4.兒茶酚胺代謝產(chǎn)物的分析;
5.血液中乙醇、麻醉劑以及氨基酸衍生物的分析;
6.血液中睪丸激素的分析;
7.某些揮發(fā)性藥物的分析。
1.比表面和吸附性能研究;
2.溶液熱力學(xué)研究;
3.蒸氣壓的測定;
4.絡(luò)合常數(shù)測定;
5.反應(yīng)動力學(xué)研究;
6.維里系數(shù)測定。
1.單體分析;
2.添加劑分析;
3.共聚物組成分析;
4.聚合物結(jié)構(gòu)表征;
5.聚合物中的雜質(zhì)分析;
6.熱穩(wěn)定性研究。
頂空進(jìn)樣法是氣相色譜*的一種進(jìn)樣方法。適用于揮發(fā)性大的組分分析。測定時,精密稱取標(biāo)準(zhǔn)溶液和供試品溶液各3-5 ml分別置于容積為8 ml的頂空取樣瓶中。將各瓶在60攝氏度的水浴中加熱30-40 min,使殘留溶劑揮發(fā)達(dá)到飽和,再用在同一水浴中的空試管中加熱的注射器抽取頂空氣適量(通常為1 ml)。進(jìn)樣,重復(fù)進(jìn)樣3次,按溶劑直接進(jìn)樣法進(jìn)行計算與處理 [1] 。
頂空進(jìn)樣法使待測物揮發(fā)后進(jìn)樣,可免去樣品萃取、濃集等步驟,還可避免供試品種非揮發(fā)組分對柱色譜的污染,但要求待測物具有足夠的揮發(fā)性。
頂空分析是通過樣品基質(zhì)上方的氣體成分來測定這些組分在原樣品中的含量。其基本理論依據(jù)是在一定條件下氣相和凝聚相(液相和固相)之間存在著分配平衡。所以,氣相的組成能反映凝聚相的組成??梢园秧斂辗治隹醋魇且环N氣相萃取方法,即用氣體做“溶劑”來萃取樣品中的揮發(fā)性成分,因而,頂空分析就是一種理想的樣品凈化方法。傳統(tǒng)的液液萃取以及SPE都是將樣品溶在液體里,不可避免地會有一些共萃取物的干擾分析。況且溶劑本身的純度也是一個問題,這在痕量分析中尤為重要。而其做溶劑可避免不必要的干擾,因為高純度氣體很容易得到,且成本較低。這也是頂空氣相被廣泛采用的一個原因。
作為一種分析方法,頂空分析首先簡單,它只取氣體部分進(jìn)行分析,大大減少了樣品本身可能對分析的干擾或污染。作為GC分析的樣品處理方法,頂空是為簡便的。其次,是可以使氣化后進(jìn)樣,頂空分析有不同模式,可以通過優(yōu)化操作參數(shù)而適合于各種樣品。第三,頂空分析的靈敏度能夠滿足法規(guī)的要求。第四,頂空進(jìn)樣可相對的減少用于溶解樣品的沸點較高的溶劑的進(jìn)樣量,縮短分析時間,但對溶劑的純度要求較高,尤其不能含有低沸點的雜質(zhì),否則會嚴(yán)重干擾測定。后,與GC的定量分析能力相結(jié)合,頂空GC完夠進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析。
頂空GC通常包括三個過程,一是取樣,二是進(jìn)樣,三是GC分析。
根據(jù)取樣和進(jìn)樣方式的不同,頂空分析有動態(tài)和靜態(tài)之分。所謂靜態(tài)頂空就是將樣品密封在一個容器中,在一定溫度下放置一段時間使氣液兩相達(dá)到平衡。然后取氣相部分帶入GC分析。所以靜態(tài)頂空GC又稱為平衡頂空GC,或叫做一次氣相萃取。如果再取第二次樣,結(jié)果就會不同于次取樣的分析結(jié)果,因為次取樣后樣品組分已經(jīng)發(fā)生了變化。與此不同的是連續(xù)氣相萃取,即多次取樣,直到樣品中揮發(fā)性組分*萃取出來。這就是所謂的動態(tài)頂空GC。常用的方法是在樣品中連續(xù)通入惰性氣體,如氦氣,揮發(fā)性成分即隨該萃取氣體從樣品中逸出,然后通過一個吸附裝置(捕集器)將樣品濃縮,后再將樣品解析進(jìn)入GC進(jìn)行分析。這種方法通常被稱為吹掃-捕集分析方法。
1 氣相色譜
氣相色譜是一種以氣體為流動相的柱色譜法,根據(jù)所用固定相狀態(tài)的不同可分為氣-固色譜(GSC)和氣-液色譜(GLC)。
2 氣相色譜原理
氣相色譜的流動相為惰性氣體,氣-固色譜法中以表面積大且具有一定活性的吸附劑作為固定相。當(dāng)多組分的混合樣品進(jìn)入色譜柱后,由于吸附劑對每個組分的吸附力不同,經(jīng)過一定時間后,各組分在色譜柱中的運行速度也就不同。吸附力弱的組分容易被解吸下來,先離開色譜柱進(jìn)入檢測器,而吸附力強(qiáng)的組分不容易被解吸下來,因此后離開色譜柱。如此,各組分得以在色譜柱中彼此分離,順序進(jìn)入檢測器中被檢測、記錄下來
3 氣相色譜流程
載氣由高壓鋼瓶中流出,經(jīng)減壓閥降壓到所需壓力后,通過凈化干燥管使載氣凈化,再經(jīng)穩(wěn)壓閥和轉(zhuǎn)子流量計后,以穩(wěn)定的壓力、恒定的速度流經(jīng)氣化室與氣化的樣品混合,將樣品氣體帶入色譜柱中進(jìn)行分離。分離后的各組分隨著載氣先后流入檢測器,然后載氣放空。檢測器將物質(zhì)的濃度或質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǖ碾娦盘?,?jīng)放大后在記錄儀上記錄下來,就得到色譜流出曲線。
根據(jù)色譜流出曲線上得到的每個峰的保留時間,可以進(jìn)行定性分析,根據(jù)峰面積或峰高的大小,可以進(jìn)行定量分析。
4 氣相色譜儀
由以下五大系統(tǒng)組成:氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)。
組分能否分開,關(guān)鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來則在于檢測器,所以分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)是儀器的核心。
5 氣相色譜儀幾種常用檢測器
目前有很多種檢測器,其中常用的檢測器是:氫火焰離子化檢測器(FID) 熱導(dǎo)檢測器(TCD) 氮磷檢測器 (NPD)火焰光度檢測器(FPD) 電子捕獲檢測器(ECD)等類型。
氫火焰離子化檢測器(FID):(氫)火焰離子化檢測器是根據(jù)氣體的導(dǎo)電率是與該氣體中所含帶電離子的濃度呈正比這一事實而設(shè)計的。一般情況下,組分蒸汽不導(dǎo)電,但在能源作用下,組分蒸汽可被電離生成帶電離子而導(dǎo)電。
工作原理:由色譜柱流出的載氣(樣品)流經(jīng)溫度高達(dá)2100℃的氫火焰時,待測有機(jī)物組分在火焰中發(fā)生離子化作用,使兩個電極之間出現(xiàn)一定量的正、負(fù)離子,在電場的作用下,正、負(fù)離子各被相應(yīng)電極所收集。當(dāng)載氣中不含待測物時,火焰中離子很少,即基流很小,約10-14A。當(dāng)待測有機(jī)物通過檢測器時,火焰中電離的離子增多,電流增大(但很微弱10-8~10-12A)。需經(jīng)高電阻(108~l011)后得到較大的電壓信號,再由放大器放大,才能在記錄儀上顯示出足夠大的色譜峰。該電流的大小,在一定范圍內(nèi)與單位時間內(nèi)進(jìn)入檢測器的待測組分的質(zhì)量成正比,所以火焰離子化檢測器是質(zhì)量型檢測器。
火焰離子化檢測器對電離勢低于H2的有機(jī)物產(chǎn)生響應(yīng),而對無機(jī)物、久性氣體和水基本上無響應(yīng),所以火焰離子化檢測器只能分析有機(jī)物(含碳化合物),不適于分析惰性氣體、空氣、水、CO、CO2、CS2、NO、SO2及H2S等。
熱導(dǎo)檢測器(TCD):熱導(dǎo)檢測器(TCD)又稱熱導(dǎo)池或熱絲檢熱器,是氣相色譜法常用的一種檢測器?;诓煌M分與載氣有不同的熱導(dǎo)率的原理而工作的熱傳導(dǎo)檢測器。
工作原理:熱導(dǎo)檢測器的工作原理是基于不同氣體具有不同的熱導(dǎo)率。熱絲具有電阻隨溫度變化的特性。當(dāng)有一恒定直流電通過熱導(dǎo)池時,熱絲被加熱。由于載氣的熱傳導(dǎo)作用使熱絲的一部分熱量被載氣帶走,一部分傳給池體。當(dāng)熱絲產(chǎn)生的熱量與散失熱量達(dá)到平衡時,熱絲溫度就穩(wěn)定在一定數(shù)值。此時,熱絲阻值也穩(wěn)定在一定數(shù)值。由于參比池和測量池通入的都是純載氣,同一種載氣有相同的熱導(dǎo)率,因此兩臂的電阻值相同,電橋平衡,無信號輸出,記錄系統(tǒng)記錄的是一條直線。當(dāng)有試樣進(jìn)入檢測器時,純載氣流經(jīng)參比池,載氣攜帶著組分氣流經(jīng)測量池,由于載氣和待測量組分二元混合氣體的熱導(dǎo)率和純載氣的熱導(dǎo)率不同,測量池中散熱情況因而發(fā)生變化,使參比池和測量池孔中熱絲電阻值之間產(chǎn)生了差異,電橋失去平衡,檢測器有電壓信號輸出,記錄儀畫出相應(yīng)組分的色譜峰。載氣中待測組分的濃度越大,測量池中氣體熱導(dǎo)率改變就越顯著,溫度和電阻值改變也越顯著,電壓信號就越強(qiáng)。此時輸出的電壓信號與樣品的濃度成正比,這正是熱導(dǎo)檢測器的定量基礎(chǔ)
熱導(dǎo)池(TCD)檢測器是一種通用的非破壞性濃度型檢測器,一直是實際工作中應(yīng)用多的氣相色譜檢測器之一。TCD特別適用于氣體混合物的分析,對于那些氫火焰離子化檢測器不能直接檢測的無機(jī)氣體的分析,TCD更是顯示出獨到之處。TCD在檢測過程中不破壞被監(jiān)測組份,有利于樣品的收集,或與其他儀器聯(lián)用。TCD能滿足工業(yè)分析中峰高定量的要求,很適于工廠的控制分析。
氮磷檢測器 (NPD):氮磷檢測器(NPD)是一種質(zhì)量檢測器,適用于分析氮,磷化合物的高靈敏度、高選擇性檢測器。它具有與FID相似的結(jié)構(gòu),只是將一種涂有堿金屬鹽如Na2SiO3,Rb2SiO3類化合物的陶瓷珠,放置在燃燒的氫火焰和收集極之間,當(dāng)試樣蒸氣和氫氣流通過堿金屬鹽表面時,含氮、磷的化合物便會從被還原的堿金屬蒸氣上獲得電子,失去電子的堿金屬形成鹽再沉積到陶瓷珠的表面上 [3]
工作原理:是在NPD檢測器的噴口上方, 有一個被大電流加熱的銣珠, 堿金屬鹽( 銣珠) 受熱而逸出少量離子, 銣珠上加有-250V 極化電壓, 與圓筒形收集極形成直流電場,逸出的少量離子在直流電場作用下定向移動,形成微小電流被收集極收集,即為基流。當(dāng)含氮或磷的有機(jī)化合物從色譜柱流出, 在銣珠的周圍產(chǎn)生熱離子化反應(yīng), 使堿金屬鹽( 銣珠) 的電離度大大提高, 產(chǎn)生的離子在直流電場作用下定向移動, 形成的微小電流被收
集極收集, 再經(jīng)微電流放大器將信號放大, 再由積分儀處理, 實現(xiàn)定性定量的分析。
氮磷檢測器的使用壽命長、靈敏度*,可以檢測到5×10-13g/s偶氮苯類含氮化合物,2.5×10-13g/s的含磷化合物,如馬拉松農(nóng)藥。它對氮、磷化合物有較高的響應(yīng)。而對其他化合物有的響應(yīng)值低10000~100000倍。氮磷檢測器被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、石油、食品、藥物、香料及臨床醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。
火焰光度檢測器(FPD):火焰光度檢測器是利用在一定外界條件下(即在富氫條件下燃燒)促使一些物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光,通過波長選擇、光信號接收,經(jīng)放大把物質(zhì)及其含量和特征的信號聯(lián)系起來的一個裝置。主要由燃燒室、單色器、光電倍增管、石英片(保護(hù)濾光片)及電源和放大器等組成。
工作原理:當(dāng)含S、P化合物進(jìn)入氫焰離子室時,在富氫焰中燃燒,有機(jī)含硫化合物首先氧化成SO2,被氫還原成S原子后生成激發(fā)態(tài)的S2*分子,當(dāng)其回到基態(tài)時,發(fā)射出350~430nm的特征分子光譜,大吸收波長為394nm。通過相應(yīng)的濾光片,由光電倍增管接收,經(jīng)放大后由記錄儀記錄其色譜峰。此檢測器對含S化合物不成線性關(guān)系而呈對數(shù)關(guān)系(與含S化合物濃度的平方根成正比)。
當(dāng)含磷化合物氧化成磷的氧化物,被富氫焰中的H還原成HPO裂片,此裂片被激發(fā)后發(fā)射出480~600nm的特征分子光譜,大吸收波長為526nm。因發(fā)射光的強(qiáng)度(響應(yīng)信號)正比于HPO濃度。
電子捕獲檢測器(ECD):早期電子捕獲檢測器由兩個平行電極制成?,F(xiàn)多用放射性同軸電極。在檢測器池體內(nèi),裝有一個不銹鋼棒作為正極,一個圓筒狀-放射源(3H、63Ni)作負(fù)極,兩極間施加流電或脈沖電壓 [4]
工作原理:當(dāng)純載氣(通常用高純N2)進(jìn)入檢測室時,受射線照射,電離產(chǎn)生正離子(N2+)和電子e-,生成的正離子和電子在電場作用下分別向兩極運動,形成約10-8A的電流——基流。加入樣品后,若樣品中含有某中電負(fù)性強(qiáng)的元素即易于電子結(jié)合的分子時,就會捕獲這些低能電子,產(chǎn)生帶負(fù)電荷陰離子(電子捕獲)這些陰離子和載氣電離生成的正離子結(jié)合生成中性化合物,被載氣帶出檢測室外,從而使基流降低,產(chǎn)生負(fù)信號,形成倒峰。倒峰大?。ǜ叩停┡c組分濃度呈正比,因此,電子捕獲檢測器是濃度型的檢測器。其小檢測濃度可達(dá)10-14g/ml,線性范圍為103左右 [5]
電子捕獲檢測器是一種高選擇性檢測器。高選擇性是指只對含有電負(fù)性強(qiáng)的元素的物質(zhì),如含有鹵素、S、P、N等的化合物等有響應(yīng).物質(zhì)電負(fù)性越強(qiáng),檢測靈敏度越高。