
- •Кафедра энергетики и электроники хроматографические методы исследований
- •От составителей
- •Введение
- •Цель работы
- •1. Общее представление о хроматоргафии
- •1.1 Сущность хроматографии
- •1.2. Классификация хроматографических методов
- •1.3. Общий механизм разделения двухкомпонентной системы методом элюентной (проявительной) хроматографии
- •1.4. Адсорбционная хроматография
- •1.5. Жидкостная хроматография
- •1.6. Тонкослойная хроматография
- •1.7. Бумажная хроматография
- •2. Газовая хроматография
- •2.1 Схема газового хроматографа
- •2.2 Хроматограмма
- •Элюционные характеристики хроматограммы
- •2.3.1 Первичные параметры удерживания
- •Исправленные параметры удерживания
- •3. Закономерности хроматографического разделения веществ
- •3.1 Эффективность
- •3.2 Селективность
- •3.3 Выбор температуры
- •4. Детекторные системы в хроматоргафии
- •4.1 Общие свойства
- •4.2 Принципы ионизационного детектирования
- •4.3 Детектор электронного захвата (дэз или эзд)
- •4.4 Пламенно-ионизационный детектор (дип или пид)
- •4.5 Термоионный детектор (дти или тид)
- •4.6 Пламенно-фотометрический детектор (пфд)
- •4.7 Детектор по теплопроводности (дтп)
- •4.8 Фотоионизационный детектор (фид)
- •5.1. Устройство хроматографа
- •5.2 Основные внешние устройства хроматографа «Кристалл-2000м»
- •5.3 Порядок работы с хроматографом «Кристалл-2000м»
- •6. Порядок выполнения работы
- •7. Контрольные вопросы
4.8 Фотоионизационный детектор (фид)
Работа ФИД основана на ионизации молекул исследуемого вещества за счет поглощения ультрафиолетового излучения, которое выходит из газоразрядной лампы, наполненной газом, дающим высокий выход ультрафиолета (водород, криптон, ксенон и др.).
Схема модуля ФИД приведена на рис. 19. Детектор содержит лампу - источник ультрафиолетового излучения, корпус, камеру ионизации, образованную изолятором и окном лампы. 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.
ФИД является детектором, неразрушающим молекулы и применяется для анализа фенолов, фталатов, меркаптанов, барбитуратов, серо- и фосфоросодержащих пестицидов, аминов, кетонов, альдегидов, аммиака, арсина, фосфина, сероводорода, тетраэтилсвинца и других соединений
При подаче напряжения на лампу величина фона скачком увеличивается до значения (50 ÷ 500) мВ. При выключении лампы величина фона должна вернуться к прежнему значению.
5
.
автоматизированнЫЙ
газовЫЙ хроматограф «КРИСТАЛЛ - 2000М»
Хроматограф «КРИСТАЛЛ-2000М» по техническим характеристикам соответствует уровню лучших мировых образцов и является наиболее совершенным хроматографом, выпускающимся в СНГ. Хроматограф позволяет:
• Возможность использование полного набора детекторов (приведенных выше);
• Возможность одновременной работы с двумя колонками различных типов: капиллярными и насадочными;
• Одновременное четырехканальное детектирование с автоматическим перераспределением потока элюата между детекторами.
•
Полная автоматизация: от ввода пробы,
контроля параметров работы - до обработки
получаемой информации и результатов
анализа в виде документов.
Хроматограф «КРИСТАЛЛ - 2000М» позволяет решать аналитические задачи в различных отраслях:
• Химии и нефтехимии (анализ нефти и нефтепродуктов, сжиженных и углеводородных газов и др.);
• Экологии (анализ воздуха и воды на вредные примеси и др.);
• Пищевой отрасли (анализ растительных и животных жиров, кормов и продуктов питания, спиртосодержащих примесей и др.);
• Медицине (анализ токсических веществ в организме человека, лекарственных препаратов и др.);
• физике, химии и химической промышленности (для анализа различных веществ и их контроля в промышленном производстве и др).
5.1. Устройство хроматографа
Газовый «Кристалл-2000М» содержит следующие основные составные части (рис. 21, 22):
- источник питания - формирует необходимые питающие напряжения для составных частей хроматографа;
-
микропроцессорный контроллер (далее
- контроллер) - управляющая микро - ЭВМ
хроматографа, обеспечивает создание и
хранение в ПЗУ методики анализа,
управление системами автоматического
регулирования температуры в термостатах
детекторов, испарителей и колонок,
расхода газов в регуляторах расхода
РРГ10, РРГ11 (и давления в РРГ11), контроль
исправности устройств хроматографа
газового, а также связь с ПК.
- панель управления (ПУ) обеспечивает ручной ввод режимов анализа в контроллер при создании методик, вывод режимов анализа для визуального контроля. Панель может быть зафиксирована в двух положениях: в вертикальном и под углом 20 к вертикали;
- термостат колонок формирует температурный режим колонок. Управление нагревом термостатов колонок, испарителей и детекторов обеспечивает блок тиристоров (БТ);
-
детекторный модуль представляет собой
легкосъемный функциональный узел,
содержащий, в общем случае, детектор и
испаритель. Модуль может содержать
несколько детекторов (до 3 единичных
детекторов или мультидетектор, содержащий
до 5 детекторов). Модуль может иметь до
2 испарителей различных типов и (или)
включать в себя другие устройства ввода
пробы (например, кран-дозатор газовых
проб), или не иметь их совсем. В этом
случае ввод пробы осуществляется
внешними дозирующими устройствами;
- усилители ЭЗД, ДТП, ПФД осуществляют преобразование и усиление сигналов соответствующих детекторов, а усилитель ПИД - детекторов ПИД, ТИД и ФИД;
- регуляторы расходов РРГ10 газа-носителя, водорода и воздуха обеспечивают формирование расходов газа-носителя, водорода и воздуха. Регулятор расхода РРГ11 обеспечивает, кроме этого, формирование задаваемого давления при работе с капиллярными колонками;
- регуляторы давления (РД1, РД2) водорода и воздуха обеспечивают стабилизацию давления газов на входах регуляторов расходов водорода и воздуха;
- регулятор давления газа-носителя (РД3) может быть использован для формирования требуемого расхода газа-носителя через капиллярную колонку;
- коллектор (К) распределяет входной поток газа-носителя по четырем каналам, управляемым регуляторами расхода и давления;
- газовые фильтры (Ф1-Ф3) служат для очистки газов, питающих хроматограф;
- фильтр сброса (ФС) используется при работе с капиллярной колонкой для сорбирования веществ, сбрасываемых из испарителя, с целью защиты от этих веществ регулятора РРГ10, используемого в канале сброса пробы.
Хроматограф «Кристалл-2000М» конструктивно представляет собой настольный прибор, состоящий из ряда функциональных узлов, размещенных в металлическом корпусе.
Корпус имеет три отсека: правый, средний и левый. Доступ к устройствам, расположенным в правом и левом отсеках обеспечивается за счет демонтажа боковых, С - образных кожухов. Левый кожух фиксируется ловителями, установленными на задней плоскости левой панели, и винтом со стороны задней стенки хроматографа. Снимается при вывернутом винте движением от себя. Правый кожух зафиксирован двумя винтами со стороны задней стенки хроматографа, снимается при вывернутых винтах движением от себя.
В правом отсеке установлены контроллер и панель управления, в среднем - термостат колонок, источник питания, блок тиристоров и сменный модуль, в левом - электрометрические усилители, регуляторы расхода газа РРГ10 и (или) РРГ11, регуляторы давления РД и фильтры (кроме входных).
На задней стенке хроматографа расположены: разъем подключения к сети 220 В, разъем RS232C связи с компьютером, разъем ВЫХОД подключения самопишущего потенциометра (выход встроенного аттенюатора), разъем АД подключения дозаторов, клемма дополнительного заземления и входные газовые фильтры со штуцерами для подключения к газовым магистралям.