气相色谱基本知识(8)

2017-12-15 11:06:50 nmglob 106

今天和大家一起学习硫荧光检测器(SCD)的相关知识。


检测原理

硫化学发光检测器(sulfur chemilecminescence detector,SCD)是目前公认的检测硫最灵敏、选择性最宽的检测器。其检测原理如下。

从柱子洗脱出的含硫化合物跟载气一起流人燃烧室,在高温下(>1800℃)燃烧成so,然后和臭氧03发生反应形成激态so2,后者衰变至基态,发出特征的蓝色光谱(280-420nm);

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光波hv通过滤光片后被光电倍增管接收进行检测,从而实现对硫的检测。


SCD的结构

主要由燃烧室、反应室、臭氧发生器以及相关的气路组成。

燃烧室为不锈钢材质,位于色谱仪的顶部,直接和色谱柱相连,以消除色谱峰的拖尾和减小系统的死体积,避免柱效降低。燃烧室的作用是把硫化合物裂解氧化成sO和其他产物。为了避免烃类物质在燃烧室内部积炭,配置有一个除焦阗,定期把积炭物除掉。

反应池的作用是使so和臭氧o3发生反应生成so2,通过一探头把这S02吸入至反应池中进行反应。臭氧发生器的功能是为燃烧室提供反应所需要的臭氧。

此外还有辅助设备真空泵,以便完成上述物质的传送。

为了同时测定烃类化合物和含硫化合物,燃烧炉可装有FID检测器。来自柱子的流出物先通过FID,然后进入SCD进行检测。这种联合检测同时得到硫和其他烃类化合物的信息,而且省掉了分流装置,简化了操作。

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SCD的性能特征

(l)对硫检测的线性响应和等摩尔响应从反应机理可以得知.SCD对硫的响应是线性响应,其响应值随着硫浓度的增大而线性地增大,并且是等摩尔响应。不管含硫化合物的结构如何,只要是摩尔值相同的硫化物都产生相同的响应值。这个特征使定量测定十分方便简单。而FPD是非线性响应,定量测定很不方便。

(2)一流的灵敏度和选择性SCD的灵敏度一般小于0.5pg/s(s),优于FPD1个量级。对烷烃、氯代烷烃的选择性高达l07g(S)/g(C),也优于FPD,因而不受大量基体样品的干扰。表5-14为两种检测器对某些硫化物检测限的比较。

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(3)无猝灭作用

所谓猝灭作用是指当非硫化物与硫化物一起或部分进入测硫检测器时,经常出现硫响应值下降,甚至完全消失的现象。其实质是激发态分子的失活。这与火焰熄火是两种不同的概念。SCD具有良好的猝灭作用。表5-15为某些气体硫化物在有烃(或co2)和无烃(或C02)时的响应值之比。SCD均在1左右,而FPD表现出明显的猝灭现象,特别是烃对甲硫醇。

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SCD的缺点

一是价格高,二是操作比较麻烦,维护工作量比较大。当然,在经费充足的情况下,SCD是值得考虑的。


SCD在的应用

SCD的应用像FPD -样,主要用在石油、天然气、裂解气、炼厂气以及高纯气中痕量形态硫或总硫的测定,例如美国ASTMD5504规定SCD作为测定天然气中硫化物组分的检测器。