气相色谱中几种常用检测器的特点及适用范围

热导检测器(TCD)价格低,灵敏度低,主要用于气体检测;

火焰离子化检测器(FID),FID对火焰中产生离子的任何物质都有响应,包括几乎所有的有机化合物。除了少数例外。是最常用的检测器;

电子俘获检测器(ECD)检测细胞中的放射性同位素,通常是63Ni,并发出射线。射线和载气分子之间的碰撞产生低能自由电子,在两个电极之间施加极化电压以捕获电子流。有些分子可以俘获低能自由电子,形成负离子。

当这种化合物的分子进入检测池时,一些电子被捕获,从而收集电流下降,信号被处理以形成色谱图。ECD广泛应用于环境分析领域,对含卤素化合物,包括大部分除草剂和农药具有较高的灵敏度。

以上三种检测器可以完成GC的大部分工作,其他一些检测器是相辅相成的。

大多数是元素特异性检测器或质量选择性检测器。例如用于检测磷和含氮化合物的氮和磷检测器(NPD);用于检测含磷和含硫化合物的火焰光度检测器(FPD );原子发射检测器(AED),可用于检测各种元素;质谱仪(MSD)利用质谱图进行鉴定,是最有力的手段。

扩展数据:

气相色谱仪由以下五个系统组成:气路系统、采样系统、分离系统、温度控制系统和检测记录系统。

成分能否分离取决于色谱柱;分离出的成分能否被识别取决于检测器,所以分离系统和检测系统是仪器的核心。

气相色谱的流动相为惰性气体,在气固色谱中使用表面积大、具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分混合样品进入色谱柱时,由于吸附剂对各组分的吸附力不同,经过一定时间后,色谱柱中各组分的运行速度是不同的。

吸附力弱的组分容易被解吸,先离开色谱柱进入检测器,而吸附力最强的组分最不容易被解吸,所以最后离开色谱柱。这样,组分就可以在色谱柱中相互分离,然后依次进入检测器进行检测和记录。

工作原理:

热导检测器的工作原理是基于不同的气体具有不同的热导率。热线具有电阻随温度变化的特性。当恒定的直流电通过热导池时,热线被加热。由于载气的热传导,热丝的一部分热量被载气带走,一部分传递给罐体。

当热丝产生的热量与损失的热量达到平衡时,热丝的温度就稳定在某一值。此时,热线的电阻也稳定在某一值。因为参比池和测量池都充有纯载气,同一载气的导热系数相同,所以两臂电阻值相同,电桥平衡,没有信号输出,记录系统记录的是一条直线。

当样品进入检测器时,纯载气流过参比池,载气携带组分气流过测量池。由于载气和待测组分的二元混合气体的热导率与纯载气的热导率不同,测量池中的散热发生变化,导致参比池和测量池中热线的电阻值不同,电桥失去平衡,检测器有电压信号输出,记录仪绘出相应组分的色谱峰。

载气中待测组分的浓度越大,测量池中气体热导率、温度和电阻值的变化越显著,电压信号越强。此时输出的电压信号与样品的浓度成正比,这是热导检测器的定量依据。

参考资料:

百度百科-气相色谱