傳統(tǒng)氣相色譜檢測器很難勝任氣體中痕量物質(zhì)分析的工作,島津公司全新開發(fā)的高靈敏度氣相色譜系統(tǒng)Tracera,融合了專為毛細管型氣相色譜儀GC-2010 Plus精心設(shè)計的BID檢測器(介質(zhì)阻擋放電等離子體檢測器)技術(shù),在此方面展示了強大的分析優(yōu)勢,能夠滿足痕量物質(zhì)分析的需求。
1.高靈敏度:比TCD的靈敏度高100倍以上,比FID的靈敏度高2倍以上
BID和TCD檢測器靈敏度比較:
分析永久性氣體比較這兩個檢測器的靈敏度差異。對于有機化合物,BID檢測器的靈敏度是TCD的200倍以上;對于永久性氣體,BID檢測器的靈敏度是TCD的幾十倍以上。
永久性氣體和輕烴類化合物的高靈敏度分析:
分析永久性氣體和輕烴類化合物時,常規(guī)分析方法需要配置多個檢測器,且在分析ppm水平的CO和CO2時,需要甲烷轉(zhuǎn)化爐和FID檢測器配合才能進行分析。此時,如果使用BID檢測器則不同,它可以替代這兩個裝置,實現(xiàn)無機氣體和輕烴類混合物的高靈敏度同時分析。
檢測濃度范圍對比:注:圖中所示為推薦檢測濃度范圍,實際分析中可能會因化合物結(jié)構(gòu)、分析條件和儀器的不同而有所差異。
2.高通用性:單一檢測器滿足復(fù)雜分析要求
BID和FID檢測器靈敏度比較:
FID檢測器對C-H鍵化合物響應(yīng)良好,是烴類化合物分析的理想選擇,但對含羰基、羧基、羥基(-OH)、醛基(-CHO)、鹵素(氟,氯等)化合物的響應(yīng)較差或無響應(yīng)。相比較而言,BID檢測器可以極大提高上述化合物的靈敏度,且靈敏度幾乎無差異。
靈敏度比較:正己烷的響應(yīng)值設(shè)定為1,所有化合物BID的靈敏度均高于FID,且相對響應(yīng)值較為均一。
分析高沸點化合物:BID的設(shè)定溫度可達350℃,滿足n-C44以下石蠟混合物的分析要求.
3.高穩(wěn)定性:介質(zhì)阻擋放電等離子體生成技術(shù)保證儀器長期穩(wěn)定性.
BID檢測器等離子體發(fā)生室,其放電電極與等離子體無任何接觸,此耐用式結(jié)構(gòu)設(shè)計使BID不需要儀器維護或消耗品更換。
長期分析穩(wěn)定性實驗:為評估長期分析穩(wěn)定性,BID檢測器進行了靈敏度穩(wěn)定性實驗,分別在儀器連續(xù)運行96h、2688h、3240h時讀取峰強度值,96h時響應(yīng)值設(shè)定為1,計算2688h和3240h數(shù)值,如右圖所示,其差異可以忽略。
痕量氣體分析重現(xiàn)性實驗:樣品中各組分濃度約5ppm,采用定量環(huán)進樣方式對樣品進行一系列重現(xiàn)性實驗,峰面積的重現(xiàn)性良好,RSD在0.84%–1.80%之間。
新型等離子體技術(shù)滿足痕量分析的要求:新型BID檢測器(介質(zhì)阻擋放電等離子體檢測器)主要通過介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的氦等離子體進行電離(離子化),是一種靈敏度極高的通用型檢測器。在較低溫度下,通過在石英玻璃管上加高電壓,產(chǎn)生具有極高光子能量(17.7eV)的氦等離子體。
色譜柱流出的組分在氦等離子體的能量轟擊下離子化,收集極檢測離子信號,輸出色譜峰。
BID檢測器是島津公司與日本大阪大學工程學研究生院原子和分子技術(shù)中心Katsuhisa Kitano博士的合作研究成果,目前已獲得3項美國,4項待審批。
4.應(yīng)用技術(shù):
單一系統(tǒng)滿足多種分析要求:
高靈敏度氣相色譜系統(tǒng)Tracera是基于GC-2010 Plus平臺,融合島津全新開發(fā)的BID檢測器(介質(zhì)阻擋放電離子化檢測器),屬于通用型氣相色譜儀。
人工光合成研究中的反應(yīng)產(chǎn)物分析:
人工光合成是光催化領(lǐng)域的一個分支,通過模仿植物的光合作用,將水分解后產(chǎn)生氫氣,并進行存貯,以獲得能源的技術(shù)。人工光合成是公認的有望成為繼光伏發(fā)電、太陽能、生物能之后的第四大可再生能源。下圖所示為光催化二氧化碳還原反應(yīng)中生成CO和H2的同時分析。
乙烯的雜質(zhì)分析:乙烯是一種重要的有機化工原料,用來合成多種高分子化合物,須測定原料乙烯的純度。
鋰離子電池產(chǎn)生氣體分析:評估鋰離子電池的性能老化狀況時,常常需要分析電池衰退過程中產(chǎn)生的氣體。Tracera是氣體分析的理想選擇。
應(yīng)用對比:
檢測器 |
適用化合物 |
介質(zhì)阻擋放電等離子體檢測器(BID) |
全部有機和無機化合物(He和Ne除外) |
熱導檢測器(TCD) |
全部有機和無機化合物(載氣除外) |
氫火焰離子化檢測器 (FID) |
全部有機化合物(甲醛和甲酸除外) |
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