热导检测器TCD原理及操作注意事项

......word....word..TCD〕原理及操作本卷须知热导检测器热导检测器〔TCD〕是利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检测器HWDkatherometerCatherometer它是知名的整体性能检测器，属物理常数检测方法。一、工作原理TCD3-2-1下部为TCD与进样器及色谱柱的连接示测量池腔排出。R1、R2为固定电阻；R3、R4分别为测量臂和参考臂热丝。..当调整载气流速、桥电流及TCD温度至确定值后，TCD处于工作状态。从电源E流出之电流I在A点分成二路i1、i2至B点集合，而后回到电源。这时，两个热丝均处于被加热状态，维持确定的丝温Tf，池体处于确定的池温Tw。一般要求Tf与Tw差应大于100℃以上，以保证热丝向池壁传导热量。当只有载气通过测量于平衡状态：R1•R3＝R2•R4,或写成R1/R4＝R2/R3。M、N二点电位相等，电位差为零，无信号输出。当从2进样，经柱别离，从柱后流出之组分进入测量臂时. .word........word....word..同，电桥平衡破坏。M、N二点电位不等，即有电位差，输出信号。1热敏元件TCD的感应元件，其阻值随温度变化而转变，它们可以是热敏电阻或热丝。〔10.1～1.0mm．．．．的小珠，密封在玻壳内。Ω热敏电阻有三个优点：①热敏电阻阻值大〔5～50k 〕，温度系数亦大，故灵敏Ω．．度相当高。可直接作μg/g级的痕量分析；②热敏电阻体积小，可作成0.25mm直性和抗氧化。．．温度系数大60℃时，池温转变1℃，热敏电阻和热丝的基线漂移分别为10.4mV和5.0mV，前者稳定性差，特别是在程升操作时，尤为突出；③热敏电阻对复原条件格外敏感，故不能用氢气作载气。可作成小池体积的优势也在渐渐下降。..〔2〕热丝一共性能优异的TCD，对热丝的要求主要考虑四点：①电阻率高，以．．便可在一样长度内得到高阻值；②电阻温度系数大强度好；④耐氧化或腐蚀。①、②是为了获得高灵敏度，同时丝体积小，．．．．可缩小池体积，制作微TCD。③、④是为了获得高稳定性。表3-2-3列出了商．．．．品TCD中常用的热丝性能。丝强度差，高温下易氧化，致使噪声增加、信!噪比下降。铼-钨丝与钨丝相比，电阻率高，电阻温度系数略低。因S值大体上正比于α√ρ。3％、5％铼-钨丝和钨丝的α√ρ值分别为12.2×103、11.7×103、10.29×103α√ρ值均高于钨丝。故前者有利于提高灵敏度。仍存在高温下易氧化的问题。现在高性能TCD均用铼钨丝。如HP6890型，岛津GC-17A型的μ-TCD热丝。。在电阻率、加工成型性能和高温强度等方面，后者均优于前者。因此，在一样. .word....阻值和TCD灵敏度均随掺铼量的增加而提高，见表3-2-4。Re的配比，可使灵敏度提高一倍。30%，但其抗氧铼钨丝，效果较差。的氧化问题。. .word....3-2-3。2.池体池体是一个内部加工成池腔和孔道的金属体腔和孔道的总体积称池体积。早期TCD的池体积多为500-800μL，后减小至100-500μL，仍称通常TCD。它适用于填充柱。近年开展了微TCD，其池体积均在100μL以下，有的达3.5μL，它适用于毛细管柱。〔1〕通常TCD池通常TCD池按载气对热丝的流淌方式〔见图3-2-4〕可分直通式〕、集中式〔b〕和半集中式〔c〕，三种流型性能比较见表3-2-5。. .word....μ〔2〕微型TCD池由于池体积已减小至几微升，甚至200nL，故在-TCD中，载气μ流淌方式已不像通常TCD直通和准直通3-2-5列出了几种μ-TCD池构造。X。固然在灵敏度许可的状况下，适当加尾吹气，对改善峰形还是格外有利的。池腔体积虽小，但是为使其工作稳定，池块还应有适当的质量，以保证恒温效果，从而使基线稳定。. .word........word....word..三、检测条件的选择(一)、载气种类、纯度和流量载气种类TCDHeH2作载气，由于它们的热导系数远远大于其他化合物。用HeH2TCD，其灵敏度高，且峰形正常，响应因子稳定，易于定量，线X。北美多用氦作载气，因它平安。其他地区因氦太昂贵，多用氢。氢载气的灵敏度最高，只是操作中要留意平安，另外，还要防止样品可能与氢反响。N2或Ar作载气，因其灵敏度低，且易出W峰，响应因子受温度影响，线性XHeH2时，那么宜用N2ArHeH2H2He。用N2ArHe或H2载气要小得多。TCD3.5µLµ-TCD，HP司也建议加尾吹气。尾吹气的种类同载气。降低TCDTCD140µLTCD50µm500Pa〔4mmHg〕低压下操作时，0.7µL，灵敏度提高近200倍。载气纯度TCD160-200mAX99.999%的超纯99%的普氢灵敏度高6%-13%。TCD气体高十倍以上，否那么将出倒峰。载气流速流速必需保持恒定低些为妥。流速波动可能导致基线噪声和漂移增大。对微TCD，为了有效地消退柱外X，同时保持高灵敏度，通常载气加尾吹的总流速在10-20mL/min。参考动和漂移最小为佳。(二)、桥电流桥流〔I〕与TCDSND〕的关系见图3-2-16A，B，C3-2-16可见，桥电流可显著提高TCD的灵敏度。一般认为SI2.8成正比。所以，用增大桥流来提高灵敏度是最通用的方法。但是桥流的提高又受到噪声和使用寿命的限制。假设桥流偏大，噪声即由渐渐增加变成急剧增大，见曲线C热丝越易被氧化，使用寿命越短。过高的桥流甚至使热丝烧断。所以，在满足分析灵敏度要求的前提下，。在TCD/噪比最大时之桥流，这时检测极限最低，即曲线CTCD..TCD3-2-17。通常参考此值设定桥流。(三)、检测器温度TCD灵敏度与热丝和池体间的温差成正比。明显，增大其温差有二个途径：一性气体，可达较好的效果。四、使用本卷须知TCD确保毛细管柱插入池深度适宜柱相对于检测器池的插入位置格外重要，它影响到最正确灵敏度和峰形。. .word....，峰形差，假设毛细管柱离池入口处太远，峰变宽和拖尾，灵敏度亦低。最大的灵敏度和最好的峰形为最正确位置。防止热丝温度过高而烧断热丝温度就高，反之亦然。3-2-17〕，按此调整桥电流，就能保证热丝温度不会太高。3-2-17中推举的最大桥电流值，是指在无氧存在的状况，假设有氧接触，那么会急速氧化而烧断。因此，在使用TCDTCD10-15min. .word....切断桥流，但操作时不要依靠此装置。操作者应主动防止消灭特别为妥。防止样品或固定液带来的特别〔1〕样品损坏热丝酸类、卤代化合物、氧化性和复原性化合物，能使测量臂热丝的阻值转变，特别是注入量很大时，尤为严峻。因此，最好尽量防止用TCD品浓度低些，桥流小些。这样工作一段时间后，假设TCD慢漂移，可使“测量〞和“参考〞二臂对换，如此交替使用，可缓解此特别。〔2冷凝，将使噪声和漂移变大，以至无法正常工作。在日常工作中留意以下三点，确保载气净化系统正常移。当室温上升，净化器处于气固平衡状态，向气相中解吸杂质增多，于是基线向上漂移。. .word....留意程序升温时调整基线漂移最小对双气路气相色谱仪，将参考和测量气路的流量调至相等，通常作恒温分析时，很正常；但在作程序升温时，可能基线漂移较大。这时，为使基线漂移最小，可程升程序；④重复②、③操作，直至抱负。留意TCD3-2-13列出了由于外界因素对TCD1℃12400µV。固然，除要求桥流稳定外，检测器温度的波动亦严峻影响丝温。所以TCD基线缓慢来回摇摆，一周期约几分钟，即可能与温控精度不够有关。FID检测器的原理FID2. .word........word....word..101/50这些离子在±300v电压的电场作用下定向流淌，形成微弱电流，经高阻放大，以灵敏度很低或不产生信号。简做参考，详见有关色谱书籍。4、如何进展TCD和FID检测器的清洗TCD检测器在使用过程中可能会TCD检测器一旦被污染,仪器的基线消灭抖动、噪声增加。有必要对检测器进展清洗。HP的TCD检测器可以承受热清洗的方法,具体方法如下:关闭检测器,把柱子从检测器接头上拆下,把柱箱内检测器的接头用死堵堵死,将参考气的流量设置到20～30ml/min,设置检测器温度为400℃,热清洗4～8h,产TCDTCD的气路进口拆下,用50ml注射从进气口反复注入5～10次,用吸尔球从进气口处缓慢吹气,吹出杂质和剩余液体,然后重安装好进气接头,开机后将柱温升到200℃,检测器温度升到250℃,通入比分析操作气流大1～2倍的载气,直到基线稳定为止。对于严峻污染,可将出气口用死堵堵死,从进气口注满丙酮(或甲苯,可依据样品的化学性质选用8h左右,排出废液,然后按上述方法处理。FIDFID检测器在使用中稳定性好,对使用要求相对较低,使用普遍,但在长时间使用过程中,简洁消灭检测器喷嘴和收集极积炭等问题,或有机物在喷嘴或收集极处沉积等状况。对FID积炭或有机物沉积等问题,可以先对检测器喷嘴时候,可以对检测器积炭较厚的局部用细砂纸留神打磨。留意在打磨过程中不要机溶剂最终进展清洗,一般即可消退。应用热导池检测器的本卷须知(TCD)是气相色谱仪中应用较为广泛的检测器,尤其是在气体分析中应用最多.由于不断的争论和开展,越来越多应用于ppm级气体成份的微量分析,在很多分析应用中取代了FID,然而,热导池检测器损坏的因素,防止不必要的损失.热导池中的关键热导元件是用钨铼丝做的,钨铼丝直径一般只有15μ-30μ,材料又比较简洁氧化,氧化或受污染后,阻值发生变化或断损,造成热导池测量电桥的对纳如下:1将钨丝元件烧坏。2、仪器停机后，外界空气往往会返进热导池和柱系统，因此必需在开机时10也要长，否那么系统中残留的空气中氧气会将钨铼丝元件氧化或烧断。3、热导检测器使用的载气纯度必需四个9以上〔99.99%〕，最忌载气中含气必需脱氧净化。4、在更换装色谱柱时，必需检漏，保证气密性，色谱柱连接处漏气将会造入TCD。，再快速换垫，换好后必需通载气几分钟后才能再通热导池电源。，简洁导致热导池中因不通载气而损坏。7、色谱柱高温老化时，必需将热导池电源关断，热导池温控关断，并且将柱出口连接热导池进口的接头处断开，让高温老化的载气〔N2〕流入柱箱内，这样可防止因柱子老化而污染热导池及钨铼丝元件。8、热导池桥电流的设定，必需比被分析试样组份的最高沸点高20-30℃，防止试样中高沸点组份冷凝在热导池中和污染钨铼丝元件。9、热导池桥电流的设定，必需考虑所用载气的种类、工作温度和钨铼丝元件的冷阻，应明白这样的：①轻载气〔H2、He〕桥电流可大，重载气〔N2、Air〕桥电流必需小；②热导池工作温度高，桥电流应减小，工作温度低，书。一个道理。电流不宜过大，电流过大就会产生噪音。载气确定要高纯、载气流量要适中，否那么影响测量精度热导检测器烧坏。铼丝变得格外脆弱。我们的色谱多时近百台，都是一个TCD、一个FID，使用FID的岗位占2/3。TCD的寿命短，所以TCD和FID需求根本平衡。开场TCD拆换一个报废一个，没有启动能够正常拆换，以后我们整机调换。检测器常见故障的检修方法及缘由分析1前言TCD检测器是应用最广泛的一种通用型检测器,但是TCD检测器不稳定的因素却相当多。由于影响基线不稳定的因素涉及到整个色谱仪的大局部部件,而且各个不分析。热导时基线消灭有规律圆滑波浪形摇摆,波动周期约为0.5min。检修方法流量增大时波动周期相应削减。用手堵住气路出口,转子渐渐降到零。对柱室与检测室温控精度进展检查,都无相应波动。更换稳压阀后现象照旧如故。将检测室温度由180度降到150度后,波动完全消逝。缘由分析:检测室处有少量冷凝物挥发,致使基线产生波动“其过程是冷凝物挥发常流量是有缓慢波动的,约为1响甚微。而当气路不干净时却能引起较大的波动。当温度降低时,冷凝物挥发量下降“即使流量有波动对基线也无可观看影响。在热导调零处基线不稳!噪声表现为无规那么跳动修理方法2小时后基线正常。充分预热后,基线到达正常。不出峰与灵敏度太低检修方法进展操作条件重复性检查。应核实操作条件是不是与原来的条件相接找出影响操作值复原的一些不利因素。缘由分析此时应疑心的因素只有两个,一是热丝位置连线有误,另一个就是热丝外表严峻污染。对于前者应着重了解是否重接过热导池引线。对热导池连线来说,除了四个热丝要构成一个桥流之外,还。对于热丝外表严峻污染来说,应首先尝试清洗热导池,无效时再考虑取下热丝清洗及彻底更换。气化室温度失控然后用万用表测试可控硅及炉丝绝缘的好坏。测试可控硅时,可把阳极引线断开,明可控硅已击穿,需更换。检查炉丝对外壳绝缘可在加热烙铁芯引线两端分别测试对机壳的电阻,如有一端阻值很小那么说明加热电路中在碰壳处。1.可控硅阴阳两极间击穿;2.加热丝或加热引线与机壳相碰。应用热导池检测器的本卷须知有哪些热导池检测器(TCD)是气相色谱仪中应用较为广泛的检测器,尤其是在气体分析中应用最多.由于不断的争论和开展,科创色谱仪器中的热导池检测器灵敏度最高,ppm级气体成份的微量分析,在很多分析应用中取代了FID,然而,热导池检测器损坏的因素,防止不必要的损失.热导池中的关键热导元件是用钨铼丝做的,钨铼丝直径一般只有15μ-30μ,材料又比较简洁氧化,氧化或受污染后,阻值发生变化或断损,造成热导池测量电桥的对称性被破坏,致使仪器无法正常工作,引起热导元件损坏的因素较多,本卷须知归纳如下:1将钨丝元件烧坏。2、在应用科创微型热导池做毛细管色谱分析时，可一路装毛细柱加尾吹，柱系统，往往会无视这一点犯错误。3、仪器停机后，外界空气往往会返进热导池和柱系统，因此必需在开机时10也要长，否那么系统中残留的空气中氧气会将钨铼丝元件氧化或烧断。4、热导检测器使用的载气纯度必需四个999.99必需脱氧净化。5、在更换装色谱柱时，必需检漏，保证气密性，色谱柱连接处漏气将会造入TCD。，再快速换垫，换好后必需通载气几分钟后才能再通热导池电源。，简洁导致热导池中因不通载气而损坏。8、色谱柱高温老化时，必需将热导池电源关断，热导池温