脈沖放電氦離子化氣相色譜儀的應(yīng)用
武漢泰特儀器產(chǎn)品涵蓋氣相色譜儀、氣相色譜配套、樣品處理設(shè)備、柱后衍生系統(tǒng)等,是國內(nèi)*的分析儀器系統(tǒng)供應(yīng)商,,以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹脈沖放電氦離子化氣相色譜儀在特種氣體分析中的應(yīng)用。
脈沖放電氦離子化檢測器作為一種高靈敏度檢測器,能夠檢測除氖以外所有氣體組分。為了更高效地檢測高純氣體中雜質(zhì),避免基底氣對分析測試結(jié)果的影響,一般采用中心切割法將雜質(zhì)組分從基底氣中分離出來。以He、H2、Ar、N2、CH4等高純特氣為例,說明在中心切割技術(shù)基礎(chǔ)上加裝預(yù)切柱對5A分子篩色譜柱的壽命以及儀器性能穩(wěn)定方面有很重要的作用。通過對高純氨測試結(jié)果表明,預(yù)切柱中填料的選擇對于高純氣中微量氧的準(zhǔn)確測定起著至關(guān)重要的作用。
脈沖放電氦離子化氣相色譜儀的應(yīng)用
脈沖放電氦離子化檢測器作為一種高靈敏度檢測器,能夠檢測除氖以外所有氣體組分。為了更高效地檢測高純氣體中雜質(zhì),避免基底氣對分析測試結(jié)果的影響,一般采用中心切割法將雜質(zhì)組分從基底氣中分離出來。以He、H2、Ar、N2、CH4等高純特氣為例,說明在中心切割技術(shù)基礎(chǔ)上加裝預(yù)切柱對5A分子篩色譜柱的壽命以及儀器性能穩(wěn)定方面有很重要的作用。通過對高純氨測試結(jié)果表明,預(yù)切柱中填料的選擇對于高純氣中微量氧的準(zhǔn)確測定起著至關(guān)重要的作用。
近年來隨著特種氣體行業(yè)的發(fā)展,對特氣中雜質(zhì)的檢測要求越來越嚴(yán)格,氦離子化氣相色譜儀因其高靈敏度而受到廣泛應(yīng)用,其中,國產(chǎn)的氦離子化氣相色譜儀因其優(yōu)良的性價(jià)比在國內(nèi)許多特氣工廠使用量越來越大。
脈沖放電氦離子化檢測器即PDHID(以下簡稱PDD)是在氦氣中用一個(gè)穩(wěn)定、低能耗的脈沖直流放電使氦氣電離作為離子源,經(jīng)過色譜柱的流出組分進(jìn)入到電離區(qū)域的氦氣流中,被從氦電離產(chǎn)生的電子、高能光子等光離子化,離子化產(chǎn)生的電子聚集在兩個(gè)偏壓電極組成的收集電極周圍。PDD檢測器對除氖以外的所有氣體都有很好的響應(yīng)值,它是一個(gè)無破壞性和高靈敏度的檢測器,小檢測限在10-9數(shù)量級范圍。
對于*性氣體雜質(zhì)在色譜儀上一般用5A、13X等分子篩柱進(jìn)行分離,由于重組分CO2等雜質(zhì)對分子篩單體有較強(qiáng)的吸附作用,因而一般選用高分子多孔聚合物填充柱對重組分進(jìn)行分離。
為了能夠簡化分析步驟,儀器流程設(shè)計(jì)者一般會(huì)將輕、重組分測試流程合并,通過自動(dòng)閥的切換實(shí)現(xiàn)用不同色譜柱完成特氣中雜質(zhì)組分的分析。而為了更高效地對高純氣體中雜質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析,避免基底氣對分析測試結(jié)果的影響,一般采用中心切割方法將雜質(zhì)組分從基底氣中分離出來,采用峰面積外標(biāo)法計(jì)算雜質(zhì)含量,濃度單點(diǎn)校正。
本文就特氣分析中關(guān)于分析流程細(xì)節(jié)處理方面進(jìn)行了相關(guān)闡述,主要是結(jié)合我國特氣行業(yè)的工藝現(xiàn)狀,闡明氦離子化氣相色譜儀在特氣分析方面應(yīng)該關(guān)注的問題。在使用分子篩柱對*性氣體雜質(zhì)分離分析時(shí),需將重組分CO2等通過預(yù)切柱進(jìn)行反吹避免其進(jìn)入分子篩柱,結(jié)合分析流程探討了預(yù)柱的存在對于延長分子篩柱的使用壽命以及對儀器性能穩(wěn)定的保護(hù)作用。同時(shí)探討了預(yù)柱中填料不同對微量O2測試結(jié)果的影響。
儀器配置:國產(chǎn)氣相色譜儀,配備高靈敏度脈沖放電氦離子化檢測器、自動(dòng)閥、氦氣純化器(純化結(jié)果:He純度>99.9999%)。
對于He、H2、Ar、N2高純氣體,根據(jù)國標(biāo)規(guī)定,其中的雜質(zhì)成分可分為*性氣體、CO2以及H2O。從各標(biāo)氣譜圖中可以看出,除了He標(biāo)氣以外,其余標(biāo)氣中平衡氣都對色譜圖中的雜質(zhì)峰形有一定影響。這是因?yàn)镠e標(biāo)氣中平衡氣與色譜儀所用載氣類型相同,故平衡氣在檢測器上無響應(yīng),但其余組分標(biāo)氣的平衡氣與色譜儀所用載氣類型不同,從而在檢測器上出現(xiàn)響應(yīng)峰。平衡氣在檢測器上響應(yīng)會(huì)提高雜質(zhì)組分在檢測器上的檢測限,同時(shí)對雜質(zhì)峰形產(chǎn)生一定干擾。
對于高純氣體中雜質(zhì)的分析,預(yù)切柱的存在對于延長色譜儀中5A分子篩柱的使用壽命以及儀器性能的穩(wěn)定有很重要作用。但預(yù)切柱內(nèi)填料的不同對于高純氣中微量O2準(zhǔn)確地測定有很大影響,應(yīng)擇優(yōu)選擇對O2吸附較少的物質(zhì)作為預(yù)柱中的填料。