气相色谱培训之检测样系统.ppt

气相色谱操作与维护技巧之检测系统篇 主讲人：庞增义高级工程师 第一节 概 述 检测器的分类 检测器的分类 检测器的评价指标 检测器的评价指标 基流（本底电流、背景电流、标准电流） 不同原理的检 测器的基流是不同的，有的以基流高为好，如ECD；有的则以 基流低为好，如FID。对于大多数离子化检测器，一般高的基 流伴随着高的噪声；而对于ECD基流下降则意味着灵敏度减 低。因此对于某种检测器，我们必需掌握它的固有基流大小。 噪声与漂移 基流、噪声、漂移从指标上看是独立的，但 三者之间有一定的内在联系，在实际操作中，遇到基线稳定 性问题应综合分析。 灵敏度（应答值）单位样品量进入检测器时，输出信号的 大小，常用S表示，为了使同类检测器能进行性能比较，通常 人为的规定某种物质作为标准，如TCD我国常用它对苯的灵敏 度来比较好坏。 检测器的评价指标 信噪比 在要求灵敏度高的同时，对噪声也应加以考虑， 即噪声也足够小，以期获得信噪比大的检测系统。 检测限（敏感度）指检测器恰好产生等于两倍噪声的最小 可判断信号时，向检测器输入的样品量，常用D表示 。当D 较小时，有利于痕量分析，D大必须要求进样量大，欲达到 同样分离效果，就要将色谱柱加长或采用浓缩技术等，从而 使分析时间加长，这在实际应用中是非常不利的。 线性范围 指被测物质在检测器的载气中浓度（或质量流 速）变化时，检测器灵敏度呈常数的范围。 线性范围的上 限，在一般应用中，允许最大非线性偏差为5%。在定量分析 精度要求较高时，上限允许的偏差应相应减小，即线性范围 就缩小了。 检测器的评价指标 动态范围 指被测物质在载气中的浓度（质量流速）增加 时，检测器的输出信号也随着增加，直到被测物质再增加时， 而输出几乎不再增加的这个范围。其下限为检测限，上限是 输出灵敏度开始变为零时，样品在载气中的样品量。其下限 为检测限，上限是输出灵敏度开始变为零时，样品在载气中 的样品量。在实际应用中，动态范围越大，允许检测器的进 样量越大，也就是说微量样品、常量样品都能分析，这给分 析带来很大方便。如FID的动态范围宽达107，而HID虽然检测 限很小，但他的动态范围却很窄，只能分析永久气体中的痕 量组分等。 检测器的评价指标 响应时间 样品在载气中的浓度（或质量流速）发生阶跃 变化时，检测器输出由零开始增大到最大值时所需时间的63%， 定义为响应时间，又称时间常数。一般来说，浓度性检测器 响应时间比质量性大。 最高使用温度 最高使用温度越高，可分析的样品组分的 沸点越高，使用范围越广，并且对防止固定相的流失或其他 杂质的污染能力越强，如ECD高温操作还可完成自清洗过程。 操作特性 检测器的操作特性，是指它对各操作参数（气 体的流速、压力、温度）波动的敏感程度。如质量型比浓度 型操作特性好，介于两种特性之间的NPD 、ECD等最难操作。 检测器的评价指标 最小检测量和最小检测浓度 最小检测量（浓度）是指 在一定的实验条件下，仪器产生可以肯定的信号时，样品的 最小进样量（进样浓度）。生产厂家给出最小检测量（或最 小检测浓度）的指标，是表示仪器可能达到的水平，除执行 某一标准方法的专用仪器外，不能作为验收检测器或仪器的 技术指标。要使最小检测量减小，除检测限小以外，还需要 谱峰窄（决定色谱分析条件）；而最小检测浓度要小，还需 尽可能大的柱容量（决定选用的色谱柱等）。 检测器的S、D、m小 、C小计算公式和量纲 1 浓度型（液体样品为例） 检测器的S、D、m小 、C小计算公式和量纲 2 质量型（液体样品为例） 检测器的S、D、m小 、C小计算公式和量纲 3 式中： H ---峰高量纲由检测器工作原理定（mV或A） FC ---流过检测器经校正后的载气流量(ml/min) Y1/2 --色谱峰半峰宽度以时间计(min或s) W ----用于计算S 、 D、 C小、m小 某组分的进样质量（mg 或g） N ----噪声，量纲可根据习惯用毫伏或安培，但N 和H在同一计算公式中量纲应相同 V0 ---允许最大进样量或体积（g或ml） 第二节 热导检测器（TCD） TCD工作原理 热导池桥路供电方式 主要操作参数的选择 1 池体温度的选择和温度波动对性能的影响 对于一般的TCD，检测器波动0.2℃就可使定量误差增加1%。 当△t∠50℃时，灵敏度和△t成正比。△t50℃时，灵敏度 和△t1.5成正比。因此，在操作时为提高灵敏度，△t应大 于50℃为好。 桥流值的选择 电流增加一倍，灵敏度增加5-8倍。但电流增加，除提高灵 敏度外，并无其他好处。当桥流波动5%，定量误差可达25%。 另外，使用小的桥流，TCD输出信号经放大10倍后，输入