常見(jiàn)的載氣（氫氣、氮?dú)?、氬氣和氦氣），究竟怎么選？

更新時(shí)間：2021-11-08 點(diǎn)擊次數(shù)：6524

在氣相色譜法中，流動(dòng)相為氣體，稱(chēng)其為載氣。

氣相色譜之所以叫氣相，就是因?yàn)樗牧鲃?dòng)相是氣體，而這部分流動(dòng)相氣體就叫做載氣。

載氣過(guò)程：進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分離。

#載氣的作用，載氣的作用是運(yùn)輸，輔助樣品在進(jìn)樣口發(fā)生汽化，并將樣品運(yùn)輸至色譜柱中進(jìn)行分離，最后再將樣品運(yùn)輸至檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。以一定流速載帶氣體樣品或經(jīng)氣化后的樣品氣體一起進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分離，再將被分離后的各組分載入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，最后，流出色譜系統(tǒng)放空或收集，載氣只是起載帶而基本不參于分離作用。

※常用的載氣有氫、氦、氮、氬、二氧化碳等，對(duì)載氣的選擇和凈化處理視檢測(cè)器而定。

1、氫氣(H2)：

具有相對(duì)分子質(zhì)量小、熱導(dǎo)系數(shù)大、黏度小等特點(diǎn)，是熱導(dǎo)檢測(cè)器常用的載氣、氫火焰離子化檢測(cè)器中*的燃?xì)?，但氫氣易燃、易爆，使用時(shí)要特別注意安全。

2、氮?dú)?N2)：

相對(duì)分子質(zhì)量較大、擴(kuò)散系數(shù)小、柱效相對(duì)較高、安全、價(jià)格便宜，因此，這4種氣體中最為常用的載氣，在氫火焰離子化檢測(cè)器中常用，但由于其熱導(dǎo)系數(shù)低、靈敏度差、定量線性范圍較窄，因此在熱導(dǎo)檢測(cè)器中少用。

3、氦氣(He)：

相對(duì)分子量小、熱導(dǎo)系數(shù)大、黏度小、使用時(shí)線速度大，與氫氣相比，更安全，但成本高，常用于氣一質(zhì)聯(lián)用分析。

4、氬氣(Ar)：

相對(duì)分子量大、熱導(dǎo)系數(shù)小，但由于成本高，因而應(yīng)用較少。

氣相色譜選擇載氣，是根據(jù)色譜柱系統(tǒng)及色譜儀的檢測(cè)器等條件來(lái)確定的。

四種載氣的英文縮寫(xiě)：

氫氣：Hydrogen，H2
氮?dú)猓篘itrogen，N2
氬氣：Argon，Ar
氦氣：Helium，He

#載氣系統(tǒng)

載氣系統(tǒng)包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和流量。其作用是提供穩(wěn)定而可調(diào)節(jié)的氣體流以保證氣相色譜儀的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1、載氣選擇：

載氣是氣相色譜儀分析中的流動(dòng)相。載氣的性質(zhì)、凈化程度及流速對(duì)氣象色譜柱的分離效能、檢測(cè)器的靈敏度、操作條件的穩(wěn)定性均有很大的影響?？勺鳛檩d氣的氣體很多，原則上沒(méi)有腐蝕性且不與被分析組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體均可作為載氣，是氦氣、氫氣、氬氣、氮?dú)狻?nbsp;

2、載氣凈化：

載氣凈化的目的是保證基線的穩(wěn)定性及提高儀器的靈敏度。凈化程度主要取決于使用的檢測(cè)器及分析要求(常量或者微量分析)，對(duì)一般檢測(cè)器，進(jìn)化是使用一根裝有硅膠、份子篩、活性炭的凈化管，載氣經(jīng)過(guò)時(shí)可以除去微量的水分及油等。

3、流速的控制與測(cè)定：

在氣相色譜中對(duì)流速的控制要求很高，主要是保證操作條件的穩(wěn)定性。由穩(wěn)壓閥、針閥、穩(wěn)流閥相互配合以完成流速的精確控制。柱前流速由轉(zhuǎn)子流量計(jì)指示、柱后流速用皂膜流量計(jì)測(cè)量。

#如何選擇載氣？

氫氣由于熱導(dǎo)率最高，當(dāng)用熱導(dǎo)檢測(cè)器時(shí)，氫氣和氦氣是載氣。

那么問(wèn)題來(lái)了，為什么實(shí)驗(yàn)室常用的載氣卻是氮?dú)饽兀?/section>

那是因?yàn)檫x擇載氣還需要考慮安全性和價(jià)格。如果*只考慮柱效，建議使用氫氣，但是氫氣會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題。

而氦氣雖然兼顧了柱效和安全的優(yōu)點(diǎn)，但是氦氣價(jià)格較高，所以大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室選擇了用氮?dú)鈦?lái)做載氣。

對(duì)于載氣的要求還有一個(gè)就是純度，純度越高越好。因?yàn)檩d氣中的雜質(zhì)例如氧氣、水份等容易和色譜柱的固定相發(fā)生作用，導(dǎo)致固定相變性流失，柱效降低。

而且對(duì)于檢測(cè)器而言，載氣中如果有大量的雜質(zhì)，特別是檢測(cè)器能夠響應(yīng)的雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致儀器的基線噪音增大，靈敏度降低。例如對(duì)于ECD檢測(cè)器而言，氧氣是能夠在ECD中被響應(yīng)的組分，載氣中如果有大量的氧氣就會(huì)容易導(dǎo)致ECD的靈敏度降低。所以為了保證色譜柱的性能以及儀器的靈敏度，建議載氣的純度要在99.995%以上。

#總結(jié)

1、氣相色譜儀每個(gè)部分都各自發(fā)揮著極為重要的作用，其選擇要求也不盡相同。

2、上述兩種儀器都是基于氣相色譜技術(shù)發(fā)展而來(lái)，一般采用氮?dú)庾鳛檩d氣和尾吹氣，氫氣作為燃?xì)?，空氣為助燃?xì)狻煞N儀器需要檢測(cè)的都是碳?xì)浠衔?，因此采用FID（火焰離子化檢測(cè)器Flame IonizationDetector）檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)是最佳的選擇。

3、FID是氣相色譜中常用的一種檢測(cè)器，其工作原理是含碳有機(jī)物在氫火焰中燃燒時(shí)，產(chǎn)生化學(xué)電離，發(fā)生下列的反應(yīng)：CH+O→CHO++eCHO++H2O→H3O++CO反應(yīng)產(chǎn)生的正離子在一個(gè)電場(chǎng)作用下被收集到負(fù)電極，產(chǎn)生微弱的電流，再經(jīng)過(guò)放大后得到色譜信號(hào)。

4、從FID的檢測(cè)原理中可以看出，使用FID檢測(cè)器必須以氫氣產(chǎn)生氫火焰，同時(shí)需要空氣中的氧氣（O2）使碳?xì)浠衔镅趸a(chǎn)生正離子（CHO+）。因此氫氣與空氣兩種氣源。對(duì)載氣而言，若采用純度不足的氮?dú)庾鳛檩d氣，由于含氧量較高，不但對(duì)毛細(xì)色譜柱內(nèi)壁固定液涂層有氧化作用，減少了色譜柱的使用壽命，而且還會(huì)使部分烴類(lèi)物質(zhì)在進(jìn)入FID檢測(cè)之前被氧化。

產(chǎn)品介紹：

氮?dú)獍l(fā)生器是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù)，以韓國(guó)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)碳分子篩（CMS）為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理（PSA）分離空氣制取高純度的氮?dú)猓?nbsp;氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴(kuò)散速率不同，直徑較小的氣體分子（O2）擴(kuò)散速率較快，較多的進(jìn)入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子（N2）擴(kuò)散速率較慢，進(jìn)入碳分子篩微孔較少。利用碳分子篩對(duì)氮和氧的這種選擇吸附性差異，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，如此氧氮分離，在PSA條件下得到氣相富集物氮?dú)?nbsp;

產(chǎn)品特征：

1. 韓國(guó)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)分子篩（CMS）為吸附劑，純度高，使用壽命長(zhǎng)

2. 內(nèi)置專(zhuān)業(yè)除水分離器，確保吸附劑的使用壽命長(zhǎng)

3. 三級(jí)獨(dú)立過(guò)濾系統(tǒng)，顆粒<0.01um&0.003mg/m3，確保機(jī)器產(chǎn)氣連續(xù)性

4. 氮?dú)饧兌蕊@示，可清晰觀察機(jī)器產(chǎn)氮?dú)獾募兌?，精度?/p>

5. 內(nèi)置壓縮機(jī)，無(wú)需外配，且采用懸空隔音系統(tǒng)，噪音小

6. 雙重壓力值可調(diào)系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單方便

型號(hào)	AYAN-20L
出氣量	20L
純度值	99%
壓力值	0-0.6mpa
漏點(diǎn)	-45°C
過(guò)濾系統(tǒng)	三級(jí)
總功率	2600W
工作電壓	220V 50HZ
外形尺寸	400x300x1300mm

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