FID检测器的工作原理与参数

2019-11-27 10:11:56

FID结构如图1-2所示。 毛细管色谱柱1直接插入喷嘴2,坐落火焰下几毫米处,尾吹气和氢气分别从3和4参加,与柱流出物混合后进入喷嘴,空气从5进入喷嘴外围,由焚烧圈7焚烧,发生未定的火焰使样品离解,离子化功率为10-5,,偏压电极6加在金属喷嘴的上端,喷嘴下部是陶瓷绝缘,收集电极8的离子流,

再经放大器输出信号。

图片关键词


1. 信号机理

比较易于人们接受的是化学离子化机理:柱流出组分在火焰的富氧区裂解发生单碳物。

CH3+H CH2+H2

CH2+H CH+H2

CH+HC+H2

这些基团穿过火焰进入含氯区发生离子化学反应


CHO++H2O  H3O++CO

离子转化率为10-5,因此FID信号与碳含量密切相关。

2. 作业参数

(1)喷嘴  喷嘴资料可用不锈钢、铂金、石英玻璃或陶瓷,商品化色谱仪多用不锈钢,下端用陶瓷与池体绝缘,喷嘴内径一般是0.5mm,内径小的喷嘴灵敏度高,但线性上限会下降,且内径过细时会使火焰不稳定,噪音增大,有时大溶剂峰会发生峰劈裂出现W形峰。石英毛细管柱直接插入喷嘴距火焰处几毫米处,这样能够减少死体积和金属表面的吸附作用。若石英毛细管柱接触到火焰,她的聚酰亚胺外涂层会被分解,导致噪音或发生尖峰信号。

(2)收集电极  离子的收集功率与收集电极和火焰焚烧电极之间的电场分布及密度有关。收集电极的几何形状抉择了电厂的分布情况,一起也抉择了电极之间气体的流动形式。现在多选用圆筒形状的不锈钢收集电极,长约4cm,内径3~5mm,极化电压直接加在喷嘴上,收集电极与喷嘴间距离为5~7mm,距离不能太大,否则发生的离子经长距离会发生离子再结合,导致信号下降。两个电极和池体都要求很好的绝缘。

(3)极化电压   可用正极化或负极化电压。收集电极一般作为阳极,喷嘴作为阴极。因为火焰喷嘴附近发生的慢速阳离子搬迁距离短,所以收集功率高。

(4)气体流量   FID所用气体有载气、氢气燃气和空气助燃气,三者的流速和份额都要调节恰当。流速太低难以坚持连续稳定的火焰,焚烧也困难,流速太高会发生火焰的不稳定。一般空气流速为200~400ml/min,再次范围内空气流速的改变对信号的影响不大。

      一般氢气流速与载气流速比是(1:1)~(1:1.5)。

  载气可用氮气、氦气、或氢气。实验室中发现毛细管色谱用氮气做载气较氦气、氢气时灵敏度高。在毛细管色谱中参加尾吹气有两个作用,一是把死体积减至极小,另一个作用是使FID处于最佳的作业情况,当程序升温操作时,尾吹气的管道不要置于色谱炉中,否则在程序升温的过程中尾吹气的气阻随着炉温的升高而增大,氮气流速相应的会减小而使基线向下漂移。要坚持FID杰出的功能,几种气体都应该是纯洁的,否则噪声和基流都会增大。

(5)其他  聚硅氧烷固定相丢失或分析硅氧烷化衍生物时刻过长会阻塞喷嘴,要时刻检查。分析卤素溶剂样品会发现火焰尖有不蒸发聚合物,使峰严峻拖尾。