Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Автоматический газовый хроматографический анализ

..pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
11.68 Mб
Скачать

Рис. 131. Установка капиллярной колонки: а – однопламенный режим; б – двухпламенный режим. 1 – нижняя горелка; 2 – верхняя горелка; 3 – капиллярная колонка; 4 – центрирующая вставка; 5 – упор 8.366.064

7.4.5.6. Особенности применения ПФД

В однопламенном режиме при анализе на ПФД углеводородных матриц, при совместном выходе углеводородов и серосодержащих соединений возможны процессы захвата фотона излучаемого возбужденной молекулой анализируемого вещества. Такой процесс сопровождается понижением чувствительности к анализируемому веществу. Для исключения таких процессов рекомендуется двухпламенный режим работы ПФД. Но при работе в двухпламенном режиме происходит некоторое снижение чувствительности ПФД. В табл. 27 приведены режимы работы ПФД и характеристики по их использованию.

241

Режимы работы ПФД

 

 

 

 

Таблица 27

 

 

 

 

 

Режим работы

Колонка

 

Характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

Хорошая

селективность,

высокая

 

Капиллярная

чувствительность.

Для

анализов

сложных

 

 

углеводородных

матриц.

Детальная

Однопламенный

 

качественная идентификация анализируемых

 

Умеренная

селективность,

высокая

 

 

 

Насадочная

чувствительность Возможен эффект снижения

 

чувствительности

на

20 – 40

% при

 

 

наложении пиков углеводородов

 

 

 

Хорошая

селективность,

умеренная

 

Капиллярная

чувствительность.

Для

анализов

сложных

Двухпламенный

 

углеводородных матриц, когда не требуется

 

максимальная чувствительность

 

 

 

Хорошая

селективность,

умеренная

 

Насадочная

чувствительность Схемы анализа с обратной

 

 

продувкой насадочной колонки

 

При анализе углеводородных матриц на ПФД рекомендуется:

- в однопламенном варианте использовать высокоэффективную капиллярную колонку;

- при работе с насадочной колонкой использовать двухпламенный

режим.

Ниже приведены рекомендуемые параметры работы ПФД в однопламенном (табл. 28) и двухпламенном (табл. 29) режиме.

Параметры работы ПФД в однопламенном режиме

Таблица 28

 

 

Расход, мл/мин

Расход газа-носителя

Температура

Этапы работы

воздух/водород

через колонку, мл/мин

детектора, °С

 

Работа

Поверка

Работа

 

Поверка

Работа с наса-

 

 

 

 

 

 

 

дочной

50/140

50/140

10-40

 

30

 

200*

колонкой

 

 

 

 

 

 

 

Работа с

40-50/140**

 

Оптимальный в

 

капиллярной

45/140

соответствии с

200*

(35/50***)

колонкой

 

 

паспортом на колонку

 

Поджиг

150/140

 

 

10-40

 

>150

* Выбор рабочей температуры детектора зависит от решаемой задачи (температура детектора выбирается на 20 °С выше максимальной температуры колонки, но не ниже 150 °С; с ростом температуры детектора отклик по сере падает).

**Высокая чувствительность при высокой селективности.

***Минимальный предел детектирования.

242

Параметры работы ПФД в двухпламенном режиме

Таблица 29

 

 

 

Расход, мл/мин нижний воз-

Расход газа-

Температура

 

Этапы работы

дух/водород/верхний

носителя через

детектора,

 

воздух

колонку, мл/мин

 

 

 

 

 

 

°С

 

 

Работа

Поверка

Работа

Поверка

 

 

 

 

Работа

80 –

 

 

 

 

 

с насадочной

80/140/170

10 – 40

30

250*

 

40/140/170

 

колонкой

 

 

 

 

 

 

Работа

 

 

Оптимальный в

 

 

 

 

соответствии с

 

 

с капиллярной

40/140/170

40/140/170

250*

 

паспортом на

 

колонкой

 

 

 

 

 

 

колонку

 

 

 

 

 

 

 

Поджиг

80/140/170

10 – 40

>150

 

* Выбор рабочей температуры детектора зависит от решаемой задачи.

Уровень шумов ПФД в двухпламенном режиме должен быть не более 5∙10–11А. Предел обнаружения ПФД в двухпламенном режиме должен быть не более 5∙10–11 гS/c. Предел обнаружения ПФД в двухпламенном режиме определяется только по сере.

При расходе нижнего воздуха 80 мл/мин обеспечивается уверенный поджиг в обоих случаях и устойчивость к большому количеству углеводородов (нижнее пламя при выходе пика растворителя гаснет, но после автоматически поджигается от верхнего).

Снижение расхода воздуха на нижнее пламя ведет к увеличению чувствительности и селективности детектора по сере в ущерб стабильности нижнего пламени (пик растворителя при работе с насадочной колонкой гасит нижнее пламя), поэтому расход нижнего воздуха – 40 мл/мин – рекомендуется только при работе с капиллярной колонкой.

7.4.5.7. Параметры ПФД, контролируемые и задаваемые с клавиатуры хроматографа. Клавиши, используемые при управлении и контроле параметров ПФД:

– просмотр параметров выходного сигнала детектора;

– управление режимами работы поджига детектора;

– включение и выключение ФЭУ;

– задание температуры детектора, расходов газа;

– контроль температуры детектора, расходов газа;

– просмотр параметров, находящихся вне нормы.

243

Клавиша «СИГНАЛ». При нажатии выводятся параметры только для просмотра.

Выходной сигнал детектора

в мВ

Максимальный сигнал детектора – 10000 мВ.

Клавиша «ПОДЖИГ». Расходы газов-носителей при

поджиге.

После названия канала газа выводится поддерживаемый параметр (расход или давление), задаваемый под клавишей РРГ.

Пороговое значение фона детектора для диагностики горения пламени.

Способ поджига:

«ПО ВОДОРОДУ» при варьировании водородом, «ПО ВОЗДУХУ» – при варьировании воздухом.

При включении этого параметра поджиг детектора выполняется по установленным в памяти контроллера параметрам.

«Ручное» включение спирали поджига.

Величина приращения водорода при автоматическом поджиге.

В соответствии с установкой (расход или давление), заданной под клавишей РРГ.

Поджиг детектора автоматический, осуществляется после достижения температуры детектора 150 °С. При начале работы после задания режима работы хроматографа поджиг детектора начинается с 10 минутной задержкой во избежание конденсации влаги на выхлопе детектора.

Для выполнения поджига пламени ФЭУ должен быть в режиме АВТО (см. ниже описание клавиши «ДЕТЕКТОР»).

Выполняется семь попыток поджига.

В случае, если не произошло приращение фонового сигнала детектора, на дисплей выводится сообщение «ПОДЖИГ НЕ ВОЗМОЖЕН».

244

Для «ручного» поджига параметр «спирали» переводят в состояние «ВКЛ», спираль нагревается при нажатии клавиши «ВВОД». Ручной поджиг спиралей работает только в режиме хроматографа «Поверка» (задание в меню клавиши «БЛК»).

Необходимо обратить внимание на то, что детектор не поджигается при незаглушенном входном штуцере детектора или при неподключенной колонке.

Клавиша «ДЕТЕКТОР» Включение /

выключение ФЭУ. Задание нулевого фона ФЭУ в мВ.

Включение – «АВТО», выключение – «ВЫКЛ».

Если сигнал ПФД не равен нулю в момент начала поджига пламени, то значение нулевого фона ФЭУ задают равным измеренному значению сигнала ПФД.

Клавиша «МЕТОД». При нажатии на дисплей выводятся подкаталоги: Включение/выключение

детектора.

Задание температуры детектора.

Задание расходов газаносителя, водорода и воздуха.

Доступ к подкаталогам осуществляется при выборе их курсором и нажатии клавиши «ВВОД». При выключении детектора его состояние не контролируется.

Клавиша «КОНТР». При нажатии на дисплей выводятся подкаталоги: Контроль температуры

детектора.

Контроль расходов газаносителя, водорода и воздуха.

Контроль давления газаносителя.

Доступ к подкаталогам осуществляется при выборе их курсором и нажатии клавиши «ВВОД».

Клавиша «ДОПУСК».

При нажатии выводится сообщение о состоянии детектора. В случае если детектор не горит, на дисплей выводится сообщение «НЕТ ПЛАМЕНИ ПФД».

245

7.4.6.Фотоионизационный детектор (ФИД)

7.4.6.1.Принцип действия ФИД

Принцип действия ФИД основан на том, что молекулы анализируемого вещества АВ ионизируются при воздействии на них ультрафиолетового излучения hv:

AB h AB e .

Ионизируются молекулы, потенциал ионизации которых ниже, чем энергия фотонов. Источником излучения является газоразрядная лампа.

В ФИД применяется криптоновая лампа с потенциалом ионизации 10,6 эВ. Потенциалы ионизации некоторых веществ, эВ:

Постоянные газы

>12

Ацетон

9,7

Вода

12,6

Этанол

10,48

Алканы С1-С4

10,6

Винилхлорид

9,6

Диоксид

12,8

Этилен

10,5

Оксид углерода

14

Диметилсульфид

8,7

Бензол

8,2

Сероводород

10,5

Толуол

8,8

Диоксид серы

12,3

Циклогексен

8,9

Карбонилсульфид

11,2

Циклогексан

9,9

Аммиак

10,5

н-гексан

10,2

Оксид азота

9,3

7.4.6.2. Установка ФИД

Детектор устанавливается в стандартное посадочное место рис. 132 на дальнюю нагревательную платформу. Штифт в нижней части корпуса детектора входит в центрирующее отверстие в нагревателе

Входной штуцер детектора проходит через отверстие в нагревателе 3 и подтягивается в термостате колонок гайкой 27.

Нижняя часть детектора закрывается кожухами 7 и 8.

При работе с ФИД в правый отсек хроматографа (см. рис. 69) устанавливается и подключается плата – стабилизатор 200 В, а также плата питания лампы – стабилизатор 3 мА. Плата стабилизатор 200 В предназначена для формирования поляризующего напряжения ФИД.

246

Рис. 132. Установка ФИД: 1 – детектор ФИД 2.840 014; 3 – нагреватель

5.863.045; 5 – шасси 6.123.093; 7 – кожух; 8 – кожух; 15 – кронштейн 8.090.107; 19 – пластина 8.612 220; 21 – пластина 8.612 263; 27 – гайка 8.930.137-03

247

7.4.6.3. Конструкция ФИД

Детектор рис. 133 содержит лампу – источник ультрафиолетового излучения, корпус, камеру ионизации, образованную изолятором и окном лампы. Питание лампы осуществляется от платы – стабилизатор 3 мА.

Рис. 133. Детектор ФИД

В камере ионизации расположены электроды, один из которых подключается к усилителю, а другой – к источнику напряжения 200 В. Для защиты от механических воздействий лампа защищена кожухом, который также служит электромагнитным экраном. Камера ионизации и электроды защищены крышкой. Основание служит для установки детектора на нагревательной панели.

248

7.4.6.4. Схемы подключений ФИД

1) Подключение ФИД к насадочной колонке (рис. 134). Вход насадочной колонки может подключаться к испарителю или крану-дозатору.

Рис. 134. Подключение ФИД к насадочной колонке

2) Подключение ФИД к капиллярной колонке (рис. 135).

Поддув газа-носителя в рабочую камеру осуществляется с помощью тройника 6.453 031.

Поддув газа-носителя в ФИД можно подключить с помощью регулятора давления РД и пневмосопротивления.

На входе пневмосопротивления 5.150.010 устанавливается давление, обеспечивающее расход газа-носителя. Давление газа-носителя устанавливается регулятором давления РД в соответствии с графиком, приведенным на рис. 75.

249

Рис. 135. Подключение ФИД к капиллярной колонке

7.4.6.5. Подключение колонок к ФИД

Подключение насадочной колонки при использовании резиновых муфт

(рис. 136).

Рекомендуется применение при температуре в термостате колонок менее 230 – 250 °С.

При подключении насадочных колонок установить переходную втулку

8.223.506.

Усилие затяжки штуцера 8.652.307 «от руки» с последующим доворотом ключом на 10 – 15 градусов.

Затем последовательно установить капилляр 6.452.009-02, переходную втулку 8.223.652 и второй штуцер 8.652.307. При установке и креплении капилляра соблюдать осторожность во избежание его поломки.

Колонка насадочная вставляется в переходную втулку до упора. Усилие затяжки гайки 8.930.172 «от руки»

250

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]