國產(chǎn)氣相色譜儀檢測器與檢測技術(shù)

1、 檢測器

目前用于純氣中雜質(zhì)氣體分析的氣相色譜檢測器有如下幾種。

⑴熱傳導(dǎo)池檢測器（TCD）

該檢測器的指標(biāo)可以達(dá)到ppm級檢測。與變溫濃縮法配合可以檢測到ppb級，例如高純氫氣，超純氫的檢測可以測到0.1ppb（0.1x10-9V/V）級。[4、6、12、20]

⑵氣敏檢測器

在檢測高純氮?dú)獾膰覙?biāo)準(zhǔn)（GB/T8980—1996）中用此檢測器可以檢測到此0.1ppm雜質(zhì)氫氣。

⑶氫火焰離子化檢測器（FID）

國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T8984.1—3—1997）氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳烴化合物的測定是利用火焰離子化法轉(zhuǎn)化后，直接測定,可檢測zui小濃度0.1ppm。配合變溫濃縮可測到1 ppb。

⑷改性離子檢測器（M—ArID）[10，14]

將氬離子化檢測器改性后可以檢測高純氬中的氫、氧、氮、甲烷、一氧化碳和二氧化碳雜質(zhì)氣，zui小檢測濃度可到0.1ppm。

⑸氦離子化檢測器（HeID）[3，16]

該檢測器大多使用檢測高純氦氣中雜質(zhì)氣體，直接檢測可到1ppb [3，16] 。也有與切換技術(shù)配合檢測其它高純氣中雜質(zhì)氣[15]。

⑹電子捕捉檢測器（ECD）

該檢測器可以檢測高純氮?dú)?、氬氣、一氧化碳等氣中的痕量氧（ppb級）。

另外還有氧化鋯檢測器[17]、離子遷移檢測器等。

2、檢測技術(shù)

國產(chǎn)氣相色譜儀分析氣體雜質(zhì)采用的檢測技術(shù)有變溫濃縮法、柱中轉(zhuǎn)化法、柱切換法和流程變化法等。

⑴變溫濃縮法

變溫吸附濃縮法是將一定量的樣品氣中雜質(zhì)氣低溫吸附在樣管中吸附劑上，解凍加熱進(jìn)樣的方法。因而實(shí)際進(jìn)樣量大大大于樣管體積（102——104倍），雜質(zhì)氣就從ppb級變成ppm級分析[1，4]。用此法要求底氣不被冷凍、吸附或沸點(diǎn)高于雜質(zhì)氣，如用于濃縮氫中雜質(zhì)、氧中的烴類等。附變溫吸附濃縮法外，還有化學(xué)反應(yīng)濃縮法與特殊濃縮法，它們使用在特種氣體的檢測。

⑵柱中轉(zhuǎn)化法

柱中轉(zhuǎn)化法是樣品進(jìn)樣后、在色譜分離柱前或后，經(jīng)過一個(gè)催化劑或化學(xué)反應(yīng)管（可以控制一定溫度）。其中某雜質(zhì)氣參加反應(yīng)，變成另一種氣體被檢測。如一氧化碳與二氧化碳在火焰離子化檢測器上無響應(yīng)，但經(jīng)鎳催化劑（有氫氣參加）后變成甲烷氣就響應(yīng)了，并能檢測到0.1ppm。與濃縮配合可檢測到ppb。氣相色譜分析微量水時(shí)也采用此法。微量水與柱中碳化鈣（Ca2C）反應(yīng)天生乙炔，用火焰離子化檢測能到小于1ppm的水分。

⑶柱切換法

該法又稱多維色譜法。它是利有閥或“無閥”切換將主成分（底氣）大部分切往后，余下雜質(zhì)氣體再經(jīng)二次分離后檢測。如采用高靈敏度的氦離子化檢測器檢測氧中雜質(zhì)，氫氣和氖氣中雜質(zhì)氣  。

⑷流程變化法

利用色譜柱的串聯(lián)、并聯(lián)達(dá)到分離雜質(zhì)氣，也能與上述三種方法聯(lián)合使用達(dá)到分離檢測多種雜質(zhì)氣的目的。檢測器也能串聯(lián)、并聯(lián)使用，但需滿足串并的檢測器都使用同一種載氣。