含硫试样在富氢火焰下燃烧，发生下述反应：
R SO 2 S2 O C2O 2 S2O 8 H 2 S 4 H 2 O
SSS2*
S2*S2h
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S原子在适当温度下生成激发态S*2，当其跃迁回 基态时，发射出350-430nm的特征光谱。
含磷试样以HPO*形式发射526nm的特征光谱。 这些光经滤光片照射在光电倍增管上，产生光
ln(rc / rf )
热丝长度
池腔半径
热丝半径
G越小，E越大，响应越大 检测器结构设计对性能有很大的影响，还需考虑死
体积的影响。
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电学因子
热丝温度系数α越大，信号越大。 桥电流越大，信号越大，E与I3成正比关系。
➢桥流的选择要根据载气的性质与热丝的材 料
热丝阻值越大（0℃），检测器越灵敏。
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气体的热导系数
气体种类
空气 氢气 氦气 氧气 氮气 甲烷 苯 甲醇 二氧化碳
热导系数
0℃
100℃
2.17
3.14
17.41
22.4
14.57
17.41
2.47
3.18
2.43
3.14
3.01
4.56
0.92
1.84
1.42
2.30
1.47
2.22
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热导因子
载气与试样的热导系数相差越大，灵敏度越高。
灵敏度高，可检测ppt级电负性物质。适合于痕量 分析。
线性范围较窄，一般为103。
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应用举例
ECD检测器 顶空分析法 水中丙烯酰胺的测定 GB 11936-89
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火焰光度检测器
Flame Photometric Detector FPD
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41
结构
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42
原理
一般物质的热导系数都比较小，故选用热导系数 大的氢气（氦气）做载气，此时灵敏度高。
选用氮气做载气，灵敏度低，有时还会出现倒峰 和W峰。
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热导检测器操作条件的选择
桥流… 载气种类… 温度：温度低好，但不能低于柱温
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TCD的响应特性
通用型检测器 灵敏度较低，适合于大于几十ppm组分测定 对卤化物、重金属酯响应较小 浓度型检测器 非破坏型检测器
电流，经放大后信号由记录仪记录下来。
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检测器操作条件的选择
载气：用氦气较好，氮气的灵敏度较低。 对纯度要求与氢焰检测器相当，要求富 氢火焰，
温度：要求高于柱温，通常高50℃。
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45
响应特性
选择性好，对含磷或含硫的化合物有很高 的灵敏度，对烃类及其它化合物的响应值 很小。
气体纯度：要求高，对基线影响很大 极化电压：±250V左右 使用温度：大于80℃
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
FID的响应特性
选择性检测器：对大多数有机物有响应，对无机 物无响应，对含硫、卤素、氧、氮、磷的有机物 响应很小。
质量型检测器 灵敏度高，一般比热导检测器高几个数量级，能
检测ppb级物质，适合于痕量分析。 线性范围宽，在107以上。 结构简单、价格低廉。
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影响检测器性能的因素
离子化效率 与火焰温度、稳定性等直接相关
收集效率 与极化极和收集极的形状结构等密切相关 与极化电压密切相关
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FID操作条件的选择
气体流量
载气流量 ：根据色谱柱条件选取 氢气流量：用氮气作载气时，氢气与氮气的流量之
比为1:1-1:1.5，此时不仅灵敏度高，且稳定性好。 空气流量：一般，氢气与空气流量之比为1:10。
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应用举例
工作环境分析实例
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电子俘获检测器
electron capture detector ECD
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35
结构
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原理
载气电离： N2N2e，生成基流。
电负性的组分俘获电子： A B e AB E 负离子与载气电离产生的正离子复合：
AB N2 N2AB 由于被测组分俘获电子，使基流降低，产生负
分与载气的热导系数不同，使参比池和测量池中 热丝的温度发生差异。 温度变化导致热丝的电阻有差异。 电阻的差异导致电桥有信号输出（电压）。
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输出信号计算公式
E0G 1E4J0 R I21211x2
几何因子 电学因子 热导因子
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影响热导检测器性能的因素
几何因子 G 2L
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10
（1）检测器的定义
检测器是将色谱柱后流出组分的含量转化 为相应的电信号的一种装置。
理论上说，试样和流动相性质上的任何差 异，都可用以设计检测器。
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（2）检测器各论
热导检测器 氢火焰离子化检测器 电子俘获检测器 火焰光度检测器 氮磷检测器
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热导检测器
Thermal Conductivity Detector TCD
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13
TCD
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14
结构
热丝
参比池
测量池
(A)双臂热导池
(B)四臂热导池
热导池结构示意图
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16
原理
热导检测器是基于不同的物质具有不同的热 导系数来设计的。
当恒定的电流与载气通过热丝时，电压输出为零。 当载气携带试样组分进入测量池时，由于被测组
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24
应用举例
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25
氢火焰离子化检测器
Flame Ionization Detector
FID
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26
结构
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27
FID
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28
原理
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蒸气分子受激发后被离子化，在电场作用下定向运 动形成离子流，然后进行放大和记录。
氢焰检测器的离子化作用机理：
CnHmCH （发生在内层火焰中） C H O * 2CH eO （发生在中层火焰中） CH H O 2O H 3O CO
第二章 气相色谱法
Gas Chromatography
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1
一、气相色谱仪及检测器
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2
1. 气相色谱仪流程
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3
气相色谱仪
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4
气体净化装置
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5
进样器
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6
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7
柱温箱
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8
气相色谱填充柱
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9
2. 气相色谱检测器
检测器各论 检测器的性能指标
信号，形成倒峰。组分浓度越高，倒峰越大。
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ECD的工作参数
放射源：63Ni 或 3H 电子收集 载气的影响 温度的影响
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ECD的响应特性
ECD是高选择性检测器，对含电负性原子或基团 的化合物有高的响应。如卤素化合物、含氧、磷、 硫的有机化合物和甾族化合物、金属有机化合物 及螯合物等。