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实验室常用气体的来源-气体发生器

人气:219发表时间:2021-07-06

  对于气相色谱仪而言,气源是组成部分:

  一、气相色谱使用的气体种类

  一般意义上,如果从气相色谱仪对气体的使用用途而言,多数情况下大致可以分为四种:载气、燃气、助燃气和尾吹气。

  1、载气用于将样品带入仪器系统进行分离和测定。常用的载气有氢气、氦气、氮气、氩气等。

  2、燃气和助燃气用于提供检测器内部形成火焰和燃烧;燃气一般指氢气,助燃气指空气(请注意,不要使用氧气)。

  3、尾吹气一般与载气相同,作用有很多,比如稀释火焰,消除检测器死体积等,用于采用毛细柱分离的情况。

  除上面所说之外,还有转化炉使用的氢气,驱动阀所用的空气/氮气等。

  当然,如果严格的分类,气相色谱中的气体除了载气之外,燃气、助燃气、尾吹气和转化炉使用的氢气、驱动多通阀转动的气体均可称之为辅助气。

  面对众多的可选项,在常规的实验室和检测单位中,使用多的其实只有三种气体:

  1、氮气——用作载气和尾吹气。

  2、氢气和空气——用作燃气和助燃气。

  二、气体的来源—气体发生器

  出于安全考虑,不少的实验室目前使用气体发生器进行供气。使用气体发生器的优点——安全——显而易见,同时,气体发生器可以放在仪器旁边,避免了布置气路管道等问题。

  但是使用气体发生器也有不少的问题需要克服:比如使用高纯氮气发生器,并不能如钢瓶气那样随时使用,从打开到合格供气需要的时间;需要定期的保养,更换水分和烃类的捕集装置;如果仪器较多,单台的发生器可能不能满足所有的需求,需要增加投入。

  目前市面上具有氮气发生器、氢气发生器和空气源,以及可以同时提供氮氢空三种气体的一体机。

  氮气发生器根据原理可分为有电化学、变压吸附和膜分离三种,其中变压吸附原理可以达到(可以达到而非是)99.995%以上的纯度。

  氢气发生器根据原理可分为碱性电解制氢和固体聚合物电解质水电解制氢(SPE或者PEM),两者的简单区别是前者需要碱性电解液,后者只需要去离子水。纯度上来讲,两者均可达到99.99%以上。

  空气源根本上来说就是空气压缩机,具有多种类型。在实验室内使用的一般来说是往复式和涡旋式,需要注意的是,气相色谱使用的空气源应当是无油的——气相色谱对使用的空气的要求是:不得含有影响仪器正常工作的灰尘、烃类、水分及腐蚀性物质。

  实验室如果需要更高纯度的空气,可以在空气源后面加装除烃装置,或者直接采购一体式的零级空气发生器——可以有效除去空气中的碳氢化合物,使之达到更低的浓度。


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