多種組分的檢測及儀表

1.氣相色譜分析法

前面介紹的成分分析法，每種只能分析或檢測混合物中的一種組分。而在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要對某種混合物中的多種組分進(jìn)行分析和檢測。為達(dá)此目的，通常采用色譜分析法。 該方法是基于各種組分吸附和脫離某種介質(zhì)的差異情況，得出一系列色譜峰，以反映混合物 中各組分的含量。它能分析的組分極廣，可以分析各種無機(jī)及有機(jī)化合物的多種組分混合物樣品，是一種、快速的分析方法。它的分析過程大致分為三步：①讓被分析樣品（氣態(tài)或液態(tài)）在流動(dòng)載體帶動(dòng)下通過色譜柱，進(jìn)行多組分混合物的逐一分離；②由檢測器逐 一檢測通過的各組分物質(zhì)含量，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送到記錄裝置，得到反映各組分含量的色譜峰譜圖；③對電信號(hào)或譜圖進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

在色譜分析中，通常將處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物質(zhì)稱為流動(dòng)相，而將相對靜止的物質(zhì)稱為固定相。由于流動(dòng)相有氣相和液相，固定相有固相和液相，所以色譜分析法又分為氣-固分析、 氣-液分析、液-固分析、液-液分析等四種。但由于流動(dòng)相中的液相可以通過汽化變成氣相， 所以通常將上述四種分析方法又簡稱為氣相色譜分析法。

2.氣相色譜儀的構(gòu)成及工作流程

氣相色譜儀（以氣-液為例）的基本構(gòu)成及工作流程如圖2~65所示。圖中，與待分析氣 樣無物理、化學(xué)反應(yīng)的載氣由高壓氣瓶供給，經(jīng)減壓閥提供恒定的載氣流量，再經(jīng)汽化室將 汽化后的待分析氣樣帶入色譜柱進(jìn)行分離。色譜柱內(nèi)裝有惰性多孔性固體顆粒（稱為擔(dān) 體），在其表面涂以高沸點(diǎn)有機(jī)化合物的固定液膜，起分離各組分的作用，由此構(gòu)成液相固 定色譜柱。待分析氣樣在載氣帶動(dòng)下流進(jìn)色譜柱，與固定液膜接觸后脫離，使待分析氣樣中 的各組分按時(shí)間順序分離并流過檢測器后zui終排入大氣。檢測器將按時(shí)間先后分離出的組分 轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大后再由記錄儀記錄為色譜峰，每個(gè)峰形的面積即可反映相應(yīng)組分的含量。

圖2-66所示為我國自行研制生產(chǎn)的大型精密、安全防爆和在線檢測的工業(yè)氣相色譜儀的系統(tǒng)框圖。圖中，分析器由汽化室、色譜柱、檢測器、溫度控制器和加熱器等部分組成。 程序控制器控制自動(dòng)取樣、多流路切換、多組分識(shí)別等操作并變換信號(hào)給出標(biāo)準(zhǔn)化電流輸出。該色譜儀的測量范圍為0.1%?100%，常規(guī)的有機(jī)和無機(jī)均可檢測，它由微機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理，可分析幾十種組分，其輸出為4~20mADC和1?5VDC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)。