气象色谱仪功能_气象色谱仪的基本结构

1.气相色谱仪由哪几个主要部分组成，它们的主要功能是什么？ 3. 叙述热导检测器和电子捕获检测器的工作原

2.M-312气相色谱仪

3.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用

4.气相色谱仪的功能？

气相色谱仪的分类以及工作原理：

一、离子化检测器

基于离子化原理的气相色谱检测器灵敏度非常高。因为一般所用载气在通常温度下是极好的绝缘体，自己不导电，非常少的带电粒子造成的电导的增加就能被观察得到。用各种方法使待测组分离子化是这类检测器行使功能的基础，由这些离子形成离子流产生电信号，再经放大器放大，然后由记录器记录电压随时间的变化，从而得出色谱流出曲线。

1、氢火焰离子检测器（FID）

此种检测器的离子是通过有机化合物在氢气-空气的扩散火焰中燃烧产生的。其特点是只对含碳有机物有明显的响应，而对非烃类、惰性气体或在火焰中难电离或不电离的物质，则讯号较低或无信号，如一些氮的氧化物（NO、N2O等）、一些无机气体（SO2、NH3等）、CO2、CS2和H2O等，甲酸因氧化态较高不易在火焰中形成离子也不产生显著的信号。

在FID中产生具体离子的机理是复杂的，一般认为有两个步骤是重要的：首先是缺氧条件下的自由基的形成；然后是激发的原子或分子态的氧所导致的有机物自由基的离子化。

2、热离子化检测器（TID）

又称氮磷检测器（NPD）。它具有与FID相似的结构，只是将一种涂有碱金属盐（如硅酸钠或硅酸铷）的陶瓷珠放置在燃烧的氢火焰和收集气之间，当试样蒸汽和氢气流经碱金属盐表面时，含N、P的化合物便会从被氢气还原的碱金属蒸汽上获得电子而离子化；失去电子的碱金属则形成盐再沉积到陶瓷珠表面上。

这个碱金属陶珠是作为电子转移反应的催化剂来起作用的。由于其对N、P的化合物有较高的响应，已广泛应用于农药、食品、香料及临床医学等多个领域。

3、光离子化检测器（PID）

这是一种非破坏性的检测器，通过光子的激发使载气中的样品分子电离而产生信号。10.2eV的光源使用得最广，它能使大多数分子电离。例外的情况有永久气体、低于5个碳数的烃类、甲醇、乙腈和各种氯代甲烷。

4、电子捕获检测器（ECD）

它是利用放射性同位素作为放射源轰击载气生成正离子和自由电子，在所施电场的影响下，电子向正极移动，形成了一定的离子流，称为基流。

当载气带着微量的电负性组分（含卤素、硫、磷、氰基等的化合物）进入时，这些亲电子的组分将捕获电子形成负离子而使基流下降，从而产生检测信号；生成的负离子与载气正离子复合成中性化合物。

此种检测器被广泛应用于测定杀虫剂、除草剂、环境中的工业化学品、生物液体中的药品和其他具有生物活性的化合物及上层大气中挥发性有机物的变化。

二、整体性质检测器

最重要的整体性检测器(bulk physical property detectors)，也是最早为气相色谱发展起来的常规检测器，是热导检测器（TCD），又叫热丝检测器（HWD），是一种非破坏性的浓度型检测器。

其原理是利用被检组分与载气的热导率不同来检测组分的浓度变化。由于它结构简单，性能稳定，对无机和有机物都有响应，通用性好，而且线性范围宽，因此应用最广。

三、光学检测器

光学检测器（optical detectors）是利用火焰作为原子发射源，以进行元素的分光光度测定的技术。

1.焰光度检测器（FPD）

火焰光度检测器利用氢扩散火焰，首先通过燃烧分解从色谱柱中流出的含P和S的化合物分子，使之称为碎片，然后把这些碎片激发到高能级，这些激发态的分子随后回到基态，发射出特征的带状光谱。这些发射光通过通带中心在392nm(对于硫)或526nm(对于磷)处的滤光片，用光电倍增管测定其强度。

2.热能分析器(Thermal Energy Analyser, TEA)

TEA是测定亚硝胺用的选择性检测器。其测定原理是利用275～300℃下催化裂解反应把亚硝酰基断裂下来，再通过一个冷阱以冷凝干扰的有机挥发物，然后进入一个真空室，臭氧同时也不断流入其中。

四、电化学检测器

电化学检测器（electrochemical detectors）的一般方法是通过把气体样品分解为低分子量的电化学活性碎片，再把它们溶于相应的支持溶液测定其电导变化而工作的。这样的检测器包括豪尔电导检测器和微库伦检测器。

气相色谱仪由哪几个主要部分组成，它们的主要功能是什么？ 3. 叙述热导检测器和电子捕获检测器的工作原

气象色谱主要检测易气化，在气化过程中不易分解和聚合的有机物和无机物。包括气体、液体、固体当然受制于仪器本身的使用，不能检测对柱子及仪器本身有伤害的物质，同时受制于你所用的检测器和灵敏度的问题，有一些物质会不出峰，而通用型的检测器（所有物质都出峰）灵敏度还太低了。当然不能气化的物质是不能检测的。比如一些无机盐类和大分子有机物。

液相色谱检测范围比气相色谱宽的多，但一般不能检测气体。

综上气述，气相色谱与液相色谱相互补充，几乎能检测我们所接触的非常多的有机物和无机物，但由于每种检测 器都有自己的优势和劣势，所以通常配备的气相色谱与液相色谱检测而还是窄好多。

还有一些有特殊要求的物质一般不适合气相色谱或液相色谱检测了。比如准确的定性，痕量金属等。

M-312气相色谱仪

气相色谱仪由几个主要部分组成，一机箱，有支撑部件的作用，还有一个柱温箱，对色谱柱加温用，2，气路部分，提供色谱仪器各个部件所需要的气体，3，进样装置，为进样品准备的部件，4检测器，起到样品检测的检测作用，5，电路部分 提供温度控制和检测器信号放大及输出控制

热导检测器的工作原理：热导检测器是用热电阻式传感器组成的一种检测装置，是基于气体热传导原理和热电阻效应。检测器的热电阻是采用铼钨丝材料制成的热导元件。并装在金属（不锈钢或黄铜）热导池池体的气室中，在电路上联接成典型惠斯顿电桥电路。

当热导池气室中流经的载气成份和流量稳定，热导池池体温度恒定，流经钨铼丝热电阻的电流恒定时，热电阻上产生的热能与通过载气热传导到池体等因素所失散的热能相平衡，由钨铼丝热电阻组成的电桥电路就处于平衡状态。当被测气体组份被载气带入气室时，就发生了一系列的变化：气室中的气体组成变化?混合气体导热系数变化?热电阻温度变化?热电阻阻值变化?电桥平衡被破坏，就输出了相应的电讯号，这个讯号与被测气体浓度成一定的线性函数关系，并由二次讯号记录仪表记录下来，这就是气体分析用热导检测的工作原理。

电子捕获检测器的工作原理：ECD检测器池中封入的放射源（63Ni）所产生的放射线（β线）使惰性气体（氮气）离子化，在检测器的电极上加上脉冲电压，捕获电子产生电流。吸收电子能力强的强电负性分子进入其中，吸收电子，形成负离子。由于带负离子的分子比自由电子的移动速度慢，到达正电极的时间增长，而且与正离子再结合的概率也增大，使检测器中的电子密度减少，一个脉冲捕获的电子数减少。根据电子数减少程度相应加上多次脉冲，以保证每个单位时间内电子总数即电流恒定，则脉冲数的变化与强电负性分子的密度成正比。

气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用

来源：《分析测试百科网》

M-312新型轻量便携式气相色谱仪，主要应用于：矿山安全、石油化工、工业卫生、环境保护、消防安全、植被保护、食品安全、在线以及烟气监测，室内安全监测、质量控制、天然气、职业安全卫生、反恐防暴、生化反恐等行业和领域等，ppb~%级挥发性有机物，S化合物，天然气，永久气体检测水平。

运行原理是气相色谱的分离和一系列的先进检测器，该仪器可以广泛应用于不同领域，可以随意满足实验室或者现场测试要求。检测器的电子都是紧凑的模块化设计，检测器的更换只需移下色谱柱、接头、和2个螺丝，就可轻松实现。5个检测器只需3套电子部件，系统升级只需再购买一个或者二个检测器和一个电子部件。 PeakWorks色谱软件是双通道数据处理系统。

该仪器遵循国内国际标准接口，可以兼容安装任何制造商生产标准接口的填充柱（1/8”或者1/16”）和毛细柱（0.53或者0.32mm内径）以及PLOT柱。可选配加热式进样口，以便分析液体样品。

数据处理的计算是由强大的PeakWorks色谱软件来执行。该软件直接安装在内置电脑上；无需任何外接电脑；操作及其简单，无需现场拼装。可以对任何一种气体都进行响应。

五大检测器：

-PID检测器：挥发性有机碳，芳香类化合物，不饱和烃，硫类化合物，无机气体（H2S、AsH3、PH3、NH3、…..…）。PID具备非常低的 PPB级至％浓度的检出限水平，是用于环境分析和质量控制的理想检测器。也非常适合于阈限值、水质分析、土壤分析、以及现场测量等。

-TCD检测器（热导检测器）：烃类化合物，无机气体和永久性气体，适合于质量控制，矿进气体分歧、天然气分析，液化石油气分析，以及工业气体分析。其线性工作范围为ppm至100％。

-FUV检测器（远紫外检测器）：检测无机气体和永久气体；H2O、 O2、N2O的测量分析范围也达到ppb～ppm的水平。适合用于大气环境气体、矿山矿进气体分析。

-FID检测器：响应所有的烃类化合物包括甲烷，用于环境现场分析，垃圾填埋气，油气生产检测等。

-COD检测器：响应几乎所有的可氧化化合物以及H2、NH3气体物质。

内置奔腾处理器，7”彩色监视器，Windows XP操作系统，触摸屏编程，方便快捷，操作简单无需鼠标，坚固外壳，适宜现场运行。可分析气体或者液体样品。使用电池或者交流电源，可置换检测器，扩展应用范围。可选配一个或者二个下列检测器：PID、TCD、FUV、FID、COD或者FPD；

PeakWorks 色谱软件－次积分，二次积分，峰面积或者峰高，切线法或者基线平行法。简单易学，对初学者来说是最理想的分析仪器。

选件：

l 检测器 PID，，FPD，或者FID

l 针对矿山救护行业，我们选用检测器为：TCD，FUV；

l 内置气瓶充气接口

PeakWorks?分析功能：

PeakWorks? 是Model 312的色谱工作软件。

PeakWorks?控制功能：

PeakWorks?应用于我们的手提式气相色谱仪以及在线气相色谱仪已经有10多年的历史，它在windows XP 下运行，Model 312有一个7”触摸屏，可以进行自由编程。

检测器/放大器的模拟信号在ADC板那里转换为数字信号。PeakWorks?通过处理这些信号以及保留时间和峰高/峰面积在确定化学物质的浓度。

简单易学：

该软件有这些菜单选项：File(文档)，Edit（编辑），View（视图），Method（方法），Run（运行），Options（选项），Window (窗口)，Help (帮助)。

File – 储存文件，色谱图为rtf格式文档，以及退出（exit）。

Edit – 编辑。

View – 放大视图，可以观察色谱图的一个或者多个色谱峰。

检测时间快，开机启动时间短，从气体进样，然后出分析结果，全过程只需几分钟即可实时完成。全过程操作简单。

产品优点：

1、M-312带内置触摸屏电脑，可以非常方便进行气体分析的操作，其他产品不具备；

2、内置电脑是应用Windows XP操作系统和PeakWorks专用色谱软件，操作起来非常简单，易学易用；

3、重量轻和充电电池的供电系统可以让M-312型便携式气相色谱仪被用于任何地方进行分析测试，非常便于携带；

4、五大检测器，可以检验各种气体，针对矿山行业，仅需要两种检测器（TCD、FUV），就完全可以检测出矿山常见的气体（O2、 CO2 CH4 CO、H2 N2 H2S SO2 C2H6 C3H8 C4H4 C2H2），能在两分钟内即可检测出气体成分、浓度；

5、可进行连续分析；

6、内置气体爆炸三角分析软件，能及时测量气体爆炸气体全组分分析和爆炸危险程度判别（爆炸三角形法）；其它气相色谱仪是不具备的

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气相色谱仪的功能？

1、气路系统：气体流经的通道，包括气源、气体净化装置、流量控制阀、压强表、色谱柱、检测器和尾气排出通道等；

作用：由气源输出的载气通过装有催化剂或分子筛的净化器，以除去水，氧等有害杂质，净化后的载气经稳压阀或自动流量控制装置后，使流量按设定值恒定输出。

2、进样系统：使微量样品准确、足量进入色谱柱的装置，包括进样器（手动进样或者自动进样器）、注射室、分流装置；

作用：试样在气化室瞬间气话后，随载气进入色谱柱分离。

3、分离系统：是色谱仪的分离核心，在色谱柱中进行。

作用：将组分性质不同的混合物分离。

4、检测系统，包括检测器，放大镜，监测器的电源控温装置。

作用：对试样中的物质信号进行探测，由检测器执行。

5、温度控制系统：包括中央处理器（CPU）、功能键、数字键、加热键（或者运行键）等的电路和机械部件的组合。

作用：对各个组件的温度进行精确控制。

6、信号放大与记录系统：记录设备经历了三代形式：记录仪、积分仪和数据处理系统（也叫色谱工作站）。

作用：对检测器收集到的信号进行放大，并输出至记录设备，信号的放大由三极管电路完成。

先大体的说一下,我不知道你要详细到什么地步,我是做分析的.

色谱法也叫层析法，它是一种高效能的物理分离技术，将它用于分析化学并配合适当的检测手段，就成为色谱分析法。

色谱法的最早应用是用于分离植物色素，其方法是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。此时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。

现在的色谱法早已不局限于色素的分离，其方法也早已得到了极大的发展，但其分离的原理仍然是一样的。我们仍然叫它色谱分析。

一、色谱分离基本原理：

由以上方法可知，在色谱法中存在两相，一相是固定不动的，我们把它叫做固定相；另一相则不断流过固定相，我们把它叫做流动相。

色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。

使用外力使含有样品的流动相（气体、液体）通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中的各组分与固定相发生相互作用。

由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。

二、色谱分类方法：

色谱分析法有很多种类，从不同的角度出发可以有不同的分类方法。

从两相的状态分类：

色谱法中，流动相可以是气体，也可以是液体，由此可分为气相色谱法（GC）和液相色谱法（LC）。固定相既可以是固体，也可以是涂在固体上的液体，由此又可将气相色谱法和液相色谱法分为气-液色谱、气-固色谱、液-固色谱、液-液色谱。

气相色谱的基本流程如下图所示

从图中可以看出，气相色谱仪通常由以下五个部分组成：

1)气源和载气的控制和测量

(1)气源

气源多采用高压瓶(氢、氮、氩等)做高纯气的储存器，并装有减压阀，使高压气体减压

成低压气体(0．1-O．5MPa)以供使用。钢瓶供给的气体称为流动相，又称载气。载气的作用

主要是把样品输送到色谱柱和检测器中。

(2)流量调节阀

可以调节载气的流速，常用的有稳压阀和针形阀。

(3)流速计用以测量载气流速。常用的有转子流量计和皂膜流速计等。

2)色谱柱和恒温器

(1)色谱柱

色谱柱的作用是把混合物分离成单一组分。一般常用不锈钢管或铜管内填充固定相构

成，管子成U型或螺丝形。一般柱管内径为2—8mm，还有内径更小的称为毛细管色谱柱， 柱管长度一般为1-4m或更长。

(2)恒温器 为了保持色谱柱或检测器内的温度恒定，色谱柱和检测器多置于恒温器内。一般常采用空气恒温方式。

3)进样器 把样品通进色谱柱的元件称进样器，其中包括汽化室和进样工具，汽化室的作用是将液 体或固体样品瞬间汽化为蒸汽。进样工具常有定量阀和注射器。

4)检测器

检测器又称鉴定器是用来检测柱后流出的组分，并以电压或电流信号显示出来，常用的

检测器有热导池式；氢火焰离子化式；电子捕获式和火焰光度式检测器数种。

5)自动记录仪 记录仪的作用是将检测器输出的信号记录下来，作为定性，定量分析的依据。

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