氩气气体色谱分析仪基于气相色谱技术,通过分离与检测系统实现氩气中微量杂质的精准分析,其结构设计围绕气体供应、进样、分离、检测、温控及数据处理六大核心模块展开。
氩气气体色谱分析仪其结构具体如下:
一、气体供应系统:纯净载气的稳定输送
气源:采用高纯氩气瓶(纯度≥99.999%),确保载气化学惰性,避免与样品反应。
净化与干燥装置:通过分子筛、干燥剂等去除载气中的水分、氧气等杂质,防止背景干扰。
流量控制装置:配备高精度流量计和稳压阀,确保载气流速稳定性±0.1%,保障分离重现性。
二、进样系统:精准引入样品的关键环节
进样器:针对气体样品,采用六通阀或旋转阀实现定量进样,重复性误差<0.5%;液体样品则通过微量注射器注入气化室。
气化室:由不锈钢管制成,外绕加热丝,通过程序升温(如50-400℃可调)使液体样品瞬间气化,热容量大且无催化效应,避免样品分解。
三、分离系统:色谱柱的核心分离功能
色谱柱类型:
填充柱:内径2-4mm,填充分子筛、氧化铝复合材料等固定相,适用于常规杂质分离。
毛细管柱:内径0.18-0.53mm,柱效高、分离速度快,适合复杂杂质矩阵分析。
柱材料:采用不锈钢或石英管,耐高温(最高450℃)、低吸附性,减少样品损失。
分离原理:利用杂质组分沸点、极性或吸附性差异,在载气推动下实现分离。例如,H₂因沸点低先流出,CO₂因极性强后流出。
四、检测系统:高灵敏度定量分析的核心
检测器类型:
氩离子化检测器(AID):通过高压电场使氩气离子化,检测杂质离子化电流变化,灵敏度达0.05ppm(以氮计),适用于ppm至ppb级痕量分析。
高频氩放电检测器(HFADD):利用高频电磁场激发氩气放电,通过杂质分子对弧光的淬灭或增强效应实现定量,灵敏度30ppb(以CH₄计)。
检测信号处理:检测器将组分浓度转化为电信号(如电压、电流),经放大器放大后传输至数据处理系统。
五、温控系统:确保分离稳定性的关键
气化室温控:精度±0.1℃,确保液体样品气化,避免残留影响分离。
色谱柱温控:支持恒温(如100℃)或程序升温(速率0.1-50℃/min),适应不同沸点杂质分离需求。例如,分析宽沸程样品时,通过阶梯式升温优化分离效果。
检测器温控:维持检测器稳定工作温度(如200℃),减少温度波动对灵敏度的影响。
六、数据处理系统:智能分析与结果输出的核心
色谱工作站:实时采集检测信号,生成色谱图并计算杂质浓度,支持多组分同时分析。
软件功能:包括峰面积测量、定性定量分析、报告生成等,部分型号配备电子计算机,实现数据自动处理与存储。