国产气相色谱仪检测器与检测技术

1、 检测器

目前用于纯气中杂质气体分析的气相色谱检测器有如下几种。

⑴热传导池检测器（TCD）

该检测器的指标可以达到ppm级检测。与变温浓缩法配合可以检测到ppb级，例如高纯氢气，超纯氢的检测可以测到0.1ppb（0.1x10-9V/V）级。[4、6、12、20]

⑵气敏检测器

在检测高纯氮气的国家标准（GB/T8980—1996）中用此检测器可以检测到此0.1ppm杂质氢气。

⑶氢火焰离子化检测器（FID）

国家标准（GB/T8984.1—3—1997）气体中一氧化碳、二氧化碳和碳烃化合物的测定是利用火焰离子化法转化后，直接测定,可检测zui小浓度0.1ppm。配合变温浓缩可测到1 ppb。

⑷改性离子检测器（M—ArID）[10，14]

将氩离子化检测器改性后可以检测高纯氩中的氢、氧、氮、甲烷、一氧化碳和二氧化碳杂质气，zui小检测浓度可到0.1ppm。

⑸氦离子化检测器（HeID）[3，16]

该检测器大多使用检测高纯氦气中杂质气体，直接检测可到1ppb [3，16] 。也有与切换技术配合检测其它高纯气中杂质气[15]。

⑹电子捕捉检测器（ECD）

该检测器可以检测高纯氮气、氩气、一氧化碳等气中的痕量氧（ppb级）。

另外还有氧化锆检测器[17]、离子迁移检测器等。

2、检测技术

国产气相色谱仪分析气体杂质采用的检测技术有变温浓缩法、柱中转化法、柱切换法和流程变化法等。

⑴变温浓缩法

变温吸附浓缩法是将一定量的样品气中杂质气低温吸附在样管中吸附剂上，解冻加热进样的方法。因而实际进样量大大大于样管体积（102——104倍），杂质气就从ppb级变成ppm级分析[1，4]。用此法要求底气不被冷冻、吸附或沸点高于杂质气，如用于浓缩氢中杂质、氧中的烃类等。附变温吸附浓缩法外，还有化学反应浓缩法与特殊浓缩法，它们使用在特种气体的检测。

⑵柱中转化法

柱中转化法是样品进样后、在色谱分离柱前或后，经过一个催化剂或化学反应管（可以控制一定温度）。其中某杂质气参加反应，变成另一种气体被检测。如一氧化碳与二氧化碳在火焰离子化检测器上无响应，但经镍催化剂（有氢气参加）后变成甲烷气就响应了，并能检测到0.1ppm。与浓缩配合可检测到ppb。气相色谱分析微量水时也采用此法。微量水与柱中碳化钙（Ca2C）反应天生乙炔，用火焰离子化检测能到小于1ppm的水分。

⑶柱切换法

该法又称多维色谱法。它是利有阀或“无阀”切换将主成分（底气）大部分切往后，余下杂质气体再经二次分离后检测。如采用高灵敏度的氦离子化检测器检测氧中杂质，氢气和氖气中杂质气  。

⑷流程变化法

利用色谱柱的串联、并联达到分离杂质气，也能与上述三种方法联合使用达到分离检测多种杂质气的目的。检测器也能串联、并联使用，但需满足串并的检测器都使用同一种载气。