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气相色谱法在现场气体检验的研究

2019-07-25 14:50 

一、气体的特性与现场气体成分检验的现有方法 
气体的组分可以根据物理性质或化学性质的不同进行检验。其主要的分析方法有:检气管法,气体容量法,容量化学分析法,仪器分析法。在消防领域和某些突发事件的抢险救援现场,涉及危险性气体的检测,需要气体现场快速检验技术,其主要的检验方法有仪器法、传感器法、化学检测法和生物芯片法等。现如今对于有机气体的分析方法主要是以仪器分析法为主,而无机气体分析方法主要是结合化学反应预处理的分光光度法和气体分析器进行。气体成分检验是个涉及面极为广泛的分析技术,可直接为石油化工、电子工业、原子能、国防等服务,在气体工业和石油化工领域的应用尤其突出。然而在司法领域,现场气体成分检验方法并不多见,主要都是针对特定环境特定物质进行的检测。如上面所提到的火灾现场消防现场,为了能及时查明火灾原因,为火灾事故调查人员侦破纵火案件提供依据和证据,就需要利用气体快速鉴定技术检测火灾现场空气中以及液体燃烧痕迹表面残留的可燃气体的种类。

二、色谱基本原理 
北京只惠普分析技术研究所了解到气相色谱技术由于其独特、高效、快速的分离特性,已成为物理、化学分析不可缺少的重要工具,是现代仪器分析的重要研究领域之一。进入21世纪以来,气相色谱技术的发展更加成熟,虽然其基础性的创新成果十分有限,但是技术性日趋完善,尤其是与行业相关的应用性研究十分活跃,使得气相色谱的应用也越来越广泛。

1、气源和载气的控制与测量

(1)气源。气相色谱法检验中气源多采用高压瓶做高纯气体(氢、氮、氩)等的储存器,也有使用气体发生器的。同时装有减压阀,使高压气体减压成低压气体以供使用。 钢瓶供给或气体发生器产生的气体是气相色谱法中的流动相,又称载气。其主要作用是把样品输送到色谱柱和检测器中。 
(2)流量调节阀。用以调节载气流速,常用的有稳压阀和针形阀。 
(3)流速计。用以测量载气流速,以随时观测载气流速以便调节。常用的有转子流量计和皂膜流速计等。 

2、色谱柱和恒温器 
(1)色谱柱。样品各组分就是在色谱柱中分离。此是气相色谱法的核心器件。 
(2)恒温器。恒温器的作用是保持色谱柱或检测器内的温度恒定,常采用空气恒温方式。 

3、进样器  
进样器是使样品进入色谱柱的元件,包括进样工具和汽化室。进样工具是借助外力使样品进入汽化室,常用定量阀或注射器。汽化室的作用是将液体或固体的样品汽化。 

4、检测器 
检测器用来检测色谱柱后流出的组分,以电压或电流的信号显示,常用的检测器有TCD(热导检测器)、FID(氢火焰离子化检测器)、FPD(火焰光度检测器)、NPD(氮磷检测器)、PID(光离子化检测器)等。 

5、自动记录仪  
记录仪或者数据处理机的作用是将检测器输出的信号记录下来,作为定性、定量分析的依据。