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便攜式氣相色譜儀工作原理及特點(diǎn)

        環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)儀器發(fā)展的動(dòng)力來自于環(huán)境科學(xué)的需要。環(huán)境科學(xué)的特點(diǎn)決定了環(huán)境分析和監(jiān)測(cè)儀器的特點(diǎn)。隨著環(huán)境科學(xué)的發(fā)展，需要對(duì)基質(zhì)中濃度越來越低的大量化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析和監(jiān)測(cè)；相當(dāng)一部分環(huán)境污染物具有強(qiáng)烈的時(shí)空特征；具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物往往對(duì)環(huán)境有害 污染具有不同的影響。
        因此，開發(fā)靈敏度高、分辨率強(qiáng)、速度快、性價(jià)比好的分析測(cè)試儀器是環(huán)境分析、測(cè)試儀器開發(fā)、開發(fā)人員亟待解決的重要課題。移動(dòng)靈活的便攜式氣相色譜儀就是為了滿足這一要求而誕生和開發(fā)的。
        便攜式氣相色譜儀的主要性能取決于它使用的檢測(cè)器。因此，本文從檢測(cè)器的性質(zhì)出發(fā)，對(duì)幾種常用的便攜式氣相色譜儀的主要特點(diǎn)進(jìn)行了描述和分析，以便廣大從事環(huán)保工作的科技工作者能夠跟上實(shí)際。工作要求，選擇儀器時(shí)參考。
         1. 熱導(dǎo)檢測(cè)器氣相色譜儀
        熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD，熱導(dǎo)檢測(cè)器）是一種濃度型檢測(cè)器，它響應(yīng)被測(cè)組分和載氣的熱導(dǎo)率差異。它是一個(gè)整體性能測(cè)試 設(shè)備是一種物理常數(shù)檢測(cè)方法。熱導(dǎo)檢測(cè)器的基本理論、工作原理和響應(yīng)特性早在1960年代就已經(jīng)成熟。
        由于它對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng)，因此具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、定量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉、經(jīng)久耐用、檢測(cè)器無損等特點(diǎn)。因此，TCD始終充滿著旺盛的生命力。近十年來，商用氣相色譜儀產(chǎn)量?jī)H次于FID，應(yīng)用范圍更廣。
        與其他檢測(cè)器相比，TCD的靈敏度較低，這是影響其在環(huán)境分析檢測(cè)中應(yīng)用的主要因素。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)采用氦氣作為載氣時(shí)，當(dāng)進(jìn)氣量為2ml時(shí)，檢出限可達(dá)到ppm級(jí)（10-6g/g）。因此，使用該檢測(cè)器的便攜式氣相色譜儀不適用于室內(nèi)外一般環(huán)境污染物的分析檢測(cè)。主要用于污染源和突發(fā)環(huán)境污染事故的分析檢測(cè)
        2. 氫火焰氣相色譜儀
        氫火焰檢測(cè)器（FID，flame ionization detection）以氫火焰為電離源，使被測(cè)物質(zhì)電離，產(chǎn)生微電流的檢測(cè)器。它是一種破壞性的、典型的質(zhì)量檢測(cè)器。
        它很出色優(yōu)點(diǎn)是對(duì)幾乎所有的有機(jī)物都有響應(yīng)，特別是對(duì)碳?xì)浠衔?，響?yīng)值與碳原子數(shù)成正比；對(duì)H2O、CO2、CS2等無機(jī)物不敏感，對(duì)氣體流量、壓力、溫度等變化不敏感。線性范圍寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。它的死體積幾乎為零。
        因此，作為實(shí)驗(yàn)室儀器，F(xiàn)ID應(yīng)用廣泛，是Zui常用的氣相色譜檢測(cè)器。
         FID的主要缺點(diǎn)是需要可燃?xì)怏w-氫氣、助燃?xì)怏w和載氣三個(gè)氣源氣瓶及其流量控制系統(tǒng)。因此，制作一個(gè)一體化的便攜式儀器是非常困難的，特別是對(duì)突發(fā)環(huán)境污染事件的分析和檢測(cè)，因?yàn)樗枰粋€(gè)“火"，這增加了著火和爆炸的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
        三.電子捕獲檢測(cè)器 (ECD)
        電子捕獲檢測(cè)器 (ECD) 是一種選擇性檢測(cè)器，用于檢測(cè)具有較高電子親和力的化合物，例如鹵代烴，具有高靈敏度。但它使用的是放射性同位素63Ni，根據(jù)我國(guó)的相關(guān)法律，不適合做成可以隨意移動(dòng)的便攜式氣相色譜儀。
        本文的重點(diǎn)是自1980年代以來發(fā)展迅速，在西方科技發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用的便攜式氣相色譜儀。目前在我國(guó)還沒有得到很好的應(yīng)用。使用的檢測(cè)器是光離子。光電離檢測(cè)器 (PID)、氬電離檢測(cè)器 (AID)、表面聲波 (SAW)。
         4、光電離痕量檢測(cè)分析技術(shù)
        光電離痕量檢測(cè)、分析技術(shù)及其光源的發(fā)展 Lossing和Tanaka于1955年首先解釋了光電離的原理，當(dāng)光子能量高時(shí)，被照射的物質(zhì)分子的電離能高時(shí)，物質(zhì)就可以被電離。