氢火焰离子化检测器简称氢焰检测器,又称火焰离子化检测器(FID: flame ionization detector)。是用于检验氢火焰离子化的机器。

1.什么是氢焰检测器

 

1.什么是氢焰检测器

(图片来源于网络)

 

氢火焰检测器(FID)由电离室和放大电路组成, FID的电离室由金属圆筒作外罩,底座中心有喷嘴;喷嘴附近有环状金属圈(极化极,又称发射极),上端有一个金属圆简(收集极)。两者间加90~300V的直流电压,形成电离电场加速电离的离子。收集极捕集的离子硫经放大器的高组产生信号、放大后物送至数据采集系统;燃烧气、辅助气和色谱柱由底座引入;燃烧气及水蒸气由外罩上方小孔逸出。

 

2.氢焰检测器原理

(1)当含有机物CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时,在C层发生裂解反应产生自由基 :CnHm ──→ · CH


(2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应:· CH + O ──→CHO+ + e


(3)生成的正离子CHO+ 与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应:CHO+ + H2O ──→H3O+ + CO


(4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流(约10-6~10-14A);


(5) 在一定范围内,微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比,所以氢焰检测器是质量型检测器。


(6) 组分在氢焰中的电离效率很低,大约五十万分之一的碳原子被电离。


(7)离子电流信号输出到记录仪,得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线

 

3.氢焰检测器作用

氢火焰检侧器(FID)以氢气在空气燃烧为能源,载气(N2)携带被分析组分和可燃气(H2)从喷嘴进入检侧器,助然气(空气)从四周导人,被侧组分在火焰中被解离成正负离离子,在极化电压形成的电场中,正负离子向各自相反的电极移动,形成的离子流被收集极收、输出,经阻抗转化,放大器(放大107~1010倍)便获得可测量的电信号,FID离子化的机理近年才明朗化,但对烃类和非烃类其机理是不同的。