氣相色譜檢測器的分類
瀏覽次數:1610 發布日期:2014-5-8
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了解檢測器的分類,可從整體把握其性能特征和工作原理。按檢測器的性能特征和工作原理分成兩種分類法。
一、按性能特征分類
從不同的角度去觀察檢測器性能,有如下分類:
1、對樣品破壞與否
組分在檢測過程中,如果其分子形式被破壞,即為破壞性檢測器,如FID、NPD、FPD、MSD等。
組分在檢測過程中,如仍保持其分子形式,即為非破壞性檢測器。如TCD、PID、IRD等。
2、按響應值與時間的關系
檢測器的響應值為組分在該時間的累積量,為積分型檢測器,如體積檢測器等。現氣相色譜分析中,此類檢測器一般已不用。
檢測器的響應值為組分在該時間的瞬時量,為微分型檢測器。本書介紹的所有檢測器,均屬此類。
3、按響應值與濃度還是質量有關
檢測器的響應值取決于載氣中組分的濃度,為濃度敏感型檢測器,或簡稱濃度型檢測器。它的響應值與載氣流速的關系是:峰面積隨流速增加而減小,峰高基本不變。因當組分量一定、改變載氣流速時,只是改變了組分通過檢測器的速度,即改變了半峰寬,其濃度不變。如TCD、PID等。凡非破壞性檢測器,均是濃度型檢測器。
當檢測器的響應值取決于單位時間內進入檢測器的組分量時,為質量(流量)敏感型檢測器或簡稱質量型檢測器。它的響應值與載氣流速的關系是:峰高隨流速的增加而增大,而峰面積基本不變。因當組分量一定,改變載氣流速時,即改變了單位時間內進入檢測器的組分量,但組分總量未變,如FID、NPD、FPD、MSD等。
4、按不同類型化合物響應值的大小
檢測器對不同類型化合物的響應值基本相當,或各類化合物的RRF值之比小于10 時,稱通用型檢測器,如TCD、PID等。
當檢測器對某類化合物的RRF值比另一類大十倍以上時,為選擇性檢測器。如NPD、ECD、FPD等。
二、按工作原理(檢測方法)分類
按檢測器的性能特征分類對把握檢測器的某項性能十分有益,但眾多的檢測器,各有多種性能。某檢測器歸哪類,似乎沒有一個內在的規律可循。如按工作原理或檢測方法分類,因一種檢測器只有一份工作原理,比較明確,有一定的規律可循,比較容易掌握。
從工作原理考慮,檢測器是利用組分和載氣在物理或(和)化學性能上的差異,來檢測組分的存在及其量的變化的。這些差異有多方面:利用組分與載氣物理常數,如熱導系數、密度等的差異來檢測,稱為物理常數檢測法;利用組分與載氣的光發射、吸收等性能的差異來檢測,稱光度學檢測法等。上述方法中,不少都是分析化學中比較成熟的檢測方法,如光度法、電化學法和質譜法,經過近二十余年的發展,現已為氣相色譜法所用。這些裝置已成了氣相色譜儀中的一個檢測器。因此,現氣相色譜檢測器已成陣容。表1-1為按檢測方法分類的常見氣相色譜檢測器。
表1-1常見氣相色譜檢測器分類表
檢測方法 |
工作原理 |
檢測器 |
應用范圍 |
中文名稱 |
符號 |
物理常數法 |
熱導系數差異
密度差異 |
熱導檢測器
氣體密度天平 |
TCD
GDB |
所有化合物
所有化合物 |
氣相電離法 |
火焰電離
熱表面電離
化學電離
光電離
氦電離
氬電離
離子遷移率 |
火焰電離檢測器
氮磷檢測器
電子俘獲檢測器
光電離檢測器
氦電離檢測器
氬電離檢測器
離子遷移率檢測器 |
FID |
有機物
氮、磷化合物
電負性化合物
所有化合物
電離能低于19.8eV 的化合物
電離能低于11.8eV 的化合物
所有有機物 |
光度法
|
原子發射
原子吸收
原子熒光
分子發射
化學發光
分子熒光
火焰紅外發射
分子吸收
分子吸收 |
原子發射檢測器
原子吸收檢測器
原子熒光檢測器
火焰光度檢測器
化學發光檢測器
分子熒光檢測器
火焰紅外發射檢測器
傅里葉變換紅外光譜紫外檢測器 |
|
多元素(也具選擇性)
多元素(也具選擇性)
某些有機金屬化合物
硫、磷化合物
氮、硫、多氯烴和其他化合物
具熒光特性化合物
環境和工業污染物
紅外吸收化合物(結構鑒定)
紫外吸收化合物 |
電化學法 |
電導變化
電流變化
原電池電動勢 |
電導檢測器
庫侖檢測器
氧化鋯檢測器 |
|
鹵、硫、氮化合物
無機物和烴類
氧化、還原性化合物或單質 |
質譜法 |
電離和質量
色散相結合 |
質量選擇檢測器 |
|
所有化合物(結構鑒定) |
有的文獻還將檢測器分成總體性能檢測器(bulk property detector)和溶質性能檢測器(solute property detectlor)兩大類。前者是測量組分進入檢測器前、后流動相某些總體物理性能的變化,如表1-1中之1法。后者是測量流動相不具備的(或十分小)、而溶質(即組分)具有的某些性質,如俘獲電子(ECD)、發射光譜(AED、FPD)等,即表1-1中2~5法。所以,表1-1-1分類法與此分類基本是一致的。