第三节气相色谱检测器

第三节气相色谱检测器一、检测器的作用二、检测器的类型三、检测器选择的原则四、检测器的性能指标五、常用的检测器1一、检测器的作用

将流出色谱柱的被测组分的浓度或质量转变为可量测信号的装置.二、检测器的类型

1、按响应类型分类

1)、浓度型检测器:测量组分浓度的变化,响应值与组分的浓度成正比，如TCD，R∝C. 2)、质量型检测器:测量组分质量的变化响应值与单位时间进入检测器的组分质量成正比，如FID，R∝dw/dt.2

2、按选择性分类 1）普通型检测器 对所有物质有响应，比如TCD。 2）专属型检测器 对特定物质有高灵敏响应，比如ECD、FPD。3、按组分破坏情况分类 破坏性检测器:如FPD、NPD。 非破坏性检测器:如TCD、ECD。3三、检测器选择的原则

1、理想的检测器1）较高的灵敏性2）稳定、重现性好3）非破坏性4）普适性：对所有的组分响应程度近似5）选择性6）较宽的响应线形范围2、实际运用中，我们只能在上述指标中寻找 一种平衡。4四、、检测器的性能指标1、噪声（Rn）和漂移（Rd）2、灵敏度（S） 3、检测限（D） 4、最小检出量（Qmin）5、最小检出浓度（Cmin） 6、线形范围51、基线噪声（Rn）与漂移（Rd）

1）基线噪声（Rn）：无给定样品通过检测器而由仪器本身和工作条件所造成的短时间内基线的起伏信号称为噪音，常以毫伏来表示。62）漂移（Rd）：指在单位时间内，无给定样品通过检测器而由仪器本身和工作条件所造成的记录笔单方向偏离原点之值，常常以毫伏/小时来表示。72、灵敏度（s）

单位量的物质通过检测器时所产生信号的大小称为检测器对该物质的灵敏度（又称响应值、应答值）

1)浓度型检测器灵敏度表示： 每毫升流动相中含有1毫克样品通过检测器时，记录仪所记录的毫伏数(mv·ml/mg)。

Sc（mv·ml/mg）=AC1C2Ue/W=hY1/2Ue/W

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2)质量型检测器灵敏度表示：

每秒钟1克样品通过检测器时，记录仪所记录的毫伏数(mvs/g)Sm（毫伏.秒/克）=60AC1C2/W=60hY1/2/W

式中：A－色谱峰面积(厘米2)C1－记录纸单位宽度所代表的毫伏数(毫伏/厘米)C2－记录纸速度的倒数(分/厘米)Ue－在室温和常压下柱出口处载气流速(毫升/分)W－样品重量(毫克)h－色谱峰高(毫伏)Y1/2－色谱峰半高处的宽度灵敏度越高，仪器性能越好。93、检测限

D=2Rd/S

式中：Rd:总机噪声（毫伏）S:灵敏度

产生2倍噪声信号时,单位体积载气或单位时间内进入检测器的组分量（D:毫克/毫升或克/秒）。检出限越小，仪器性能越好

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4、最小检测量（Qmin） 信号2 倍于噪声时,进入检测器的物质质量(g). Qmin=1.065Y1/2D Y1/2:半峰宽

5、最小检出浓度（Cmin） 信号2 倍于噪声时,进入检测器的物质浓度(mg/ml).Cmin=Qmin/Q Q:进样量

116、线形范围

响应信号与被测物质浓度(或量)成正比的范围，显线性时：线性范围＝最大进样量/最小进样量检测器的线形范围为:被测物质的最大浓度（或质量）与最低浓度（或质量）之比127、检测器的响应时间

组分进入检测器至响应出63%的电信号所经过的时间。响应时间短为好。8、检测器的选择性 通用型:FIDTCDPID 选择型:FPDECD13五、常用的检测器1、火焰离子化检测器FID

1）原理（一般用的是氢火焰）原理：氢火焰燃烧时，在火焰的上方会有一个温度很高的区域，样品在这个区域被离子化，形成一些正负离子，在火焰的周围加上一个电场，让离子定向移动，形成电流，经过一系列放大后得到放大信号，也就是检测到的信号。

142）特点：质量型检测器3）优点：通用型检测器（含C有机物都能测）a)灵敏度高（好于TCD）；b)响应快；c)线形范围宽。4）缺点：燃烧会破坏离子原形，无法回收制备纯物质，不采用。155）火焰离子化检测器的结构166）影响火焰离子化检测器FID的因素 a)载气与燃气的选择 载气－－N2 燃气－－H2 助燃气－－空气

172、影响火焰离子化检测器灵敏度的因素1）各种气体流速和配比的选择a)N2流速的选择主要考虑分离效能b)N2:H2=1:1－－1:1.5c)氢气:空气=1:10～152）极化电压：正常极化电压在100－300V范围内182、热导检测器TCD

1）检测原理 不同的气体有不同的热导系数 2）特点：浓度型检测器 3）优点： 通用型，应用广泛；结构简单；稳定性好； 线形范围宽；不破坏组分，可重新收集制备 4）缺点：与其他检测器比灵敏度低（因大多数组分与载气热导率差别不大）195）热导检测器TCD的结构206）影响热导检测器TCD的因素 影响热导检测器灵敏度的因素：a)桥路电流I：I↑，钨丝的温度↑，钨丝与池体之间的温差↑，有利于热传导，检测器灵敏度提高。检测器的响应值S∝I3，但稳定性下降，基线不稳。桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。

21b)池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，越有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。c)载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高,一般采用氢气作为燃气。223、电子捕获检测器（ECD）1）原理:当电负性强的原子通过时，捕获放射源发出的电子，故名为“电子俘获检测器”,一般以63Ni为放射源.2）高选择性检测器a)仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物有较高的灵敏度，检测下限为10-14g/ml.b)对大多数烃类没有响应.c)较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定.233）电子捕获检测器ECD的结构244、氮磷检测器NPD1）对氮、磷有高灵敏度；2）在FID检测器的喷嘴与收集极之间加一个含硅酸铷的玻璃球，含氮、磷化合物在受热分解时，受硅酸铷作用产生大量电子，信号强；3）适合于做氮、磷的有机化合物；4）氮磷检测器的结构：与FID基本相同，在火焰上方 多了一个金属氧化物珠，如：铷珠。255、火焰光度检测器FPD

1）原理：化合物中硫、磷在富氢火焰中被激发后，辐射出400、520nm左右的光谱，可被定量检测。 a)R*→R+hν

b)S2*→S2+hν(λmax=394nm) c)HPO*→HPO+hν(λmax=510-526nm)