3、空氣：助燃?xì)狻?/DIV>
使用時需要調(diào)整三者之間的比例關(guān)系，使檢測器靈敏度達(dá)到最優(yōu)。
二、工作原理：
FID離子化機(jī)理，至今還不十分清楚。目前認(rèn)為氫火焰中的電離不是熱電離，而是化學(xué)電離即有機(jī)物在氫火焰中發(fā)生自由基反應(yīng)而被電離。
FID主要利用以下三個條件達(dá)到檢測目的：
H2和O2燃燒所生成的火焰為有機(jī)物分子提供燃燒和電離的條件。
有機(jī)物分子在氫火焰中燃燒時的離子化程度比在一般條件下要大得多。
有機(jī)物分子在燃燒過程中生成的離子在電場中作定向移動而形成離子流。
H2由噴嘴加入與空氣混合點火燃燒形成氫火焰，通入空氣助燃，H2 + O2燃燒能產(chǎn)生2100℃高溫。氫火焰由預(yù)熱區(qū)、點燃火焰區(qū)、熱裂解區(qū)和反應(yīng)區(qū)組成。載氣（N2）本身不會被電離，只有載氣中的有機(jī)雜質(zhì)和流失的固定液會在氫火焰中被電離成正、負(fù)離子和電子。在電場作用下，正離子移向收集極，負(fù)離子和電子移向極化極，形成微電流，經(jīng)微電流放大器放大后，在記錄儀中記錄下來，即為基流，又稱本底電流或背景電流。
1、當(dāng)含有機(jī)物CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入氫火焰時，在熱裂解區(qū)發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基：
CnHm →·CH
2、產(chǎn)生的自由基在反應(yīng)區(qū)火焰中與從外面擴(kuò)散進(jìn)來的激發(fā)態(tài)氧原子或氧分子發(fā)生反應(yīng)：
·CH + O → CHO+ + e
3、生成的正離子CHO+與氫火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)：
CHO+ + H2O → H3O+ + CO
4、化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加直流電場的作用下分別向兩極定向運(yùn)動而產(chǎn)生微電流，約10ˉ6～10ˉ14A。
5、在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進(jìn)入離子室的被測組分質(zhì)量成正比，F(xiàn)ID是質(zhì)量型檢測器。
6、組分在氫火焰中的電離效率很低，大約五十萬分之一的碳原子被電離。
7、離子電流信號輸出到記錄儀，得到色譜流出曲線。
化合物中某些碳原子與雜原子相連，不能產(chǎn)生自由基CH·，而不產(chǎn)生響應(yīng)。因此，帶有雜原子的化合物信號低于相應(yīng)的烷烴，含雜原子越多，響應(yīng)值越低。
三、特點：
1、優(yōu)點：
（1）對碳?xì)浠衔镬`敏度高。
（2）線性范圍寬，基線穩(wěn)定性好。
（3）檢測器死體積小，響應(yīng)快。
（4）柱外效應(yīng)幾乎為零。毛細(xì)管柱直接插至噴嘴，消除了柱后峰展寬效應(yīng)。
（5）程序升溫時載氣流量變化不大。
（6）檢測器耐用，可靠性好，易使用。
2、缺點：
（1）對O2、N2、CO2、CO、H2O、H2S、CS2、HCN、NH3、NO、NO2、N2O3、CCl4、SiCl4、CH3SiCl3和SiF4等無機(jī)物及所有惰性氣體沒有響應(yīng)或響應(yīng)很小。
（2）對含羰基、羥基、鹵代基和胺基的有機(jī)物沒有響應(yīng)或響應(yīng)很小。
（3）樣品受到破壞，無法回收。
四、檢測條件：
1、毛細(xì)管柱插入噴嘴的深度：
毛細(xì)管柱插入噴嘴的深度對改善峰形十分重要。通常毛細(xì)管柱插入噴嘴口平面下1～3mm處。若太低，組分與噴嘴表面接觸會產(chǎn)生催化吸附，使峰形拖尾。若插入太深，會產(chǎn)生很大噪聲，靈敏度下降。
2、氣體種類：
（1）載氣：
載氣不但將組分帶入FID，同時又是氫火焰的稀釋劑。N2、Ar、He和H2等均可作FID的載氣。N2和Ar作載氣，靈敏度高，線性范圍寬。由于N2價廉易得，響應(yīng)值大，是一種常用的載氣。
FID是質(zhì)量型檢測器，峰高與載氣流量成正比，而且在一定的流量范圍內(nèi)，峰面積不變。作峰高定量，又希望降低檢測下限時，可適當(dāng)加大載氣流量。
（2）H2：
H2是保證氫火焰燃燒的氣體，N2稀釋氫火焰的靈敏度高于純氫火焰。H2與N2的流量比影響FID的靈敏度和線性范圍。
當(dāng)N2流量固定時，隨著H2流量增大，響應(yīng)值逐漸增大，增至一定的值后又逐漸降低。當(dāng)N2流量不同時，最優(yōu)的H2流量也不同，即H2與N2的流量有一個最優(yōu)比值。當(dāng)H2與N2的流量比最優(yōu)時，不但響應(yīng)值大，而且流量有微小變化時對信號的影響最小。
（3）空氣：
空氣作為助燃?xì)怏w，并為離子化過程提供氧氣，同進(jìn)起著吹掃離子室的作用。空氣流量也影響靈敏度，隨著空氣流量增加，靈敏度漸趨穩(wěn)定。
3、氣體純度：
作常量分析時，載氣、H2和空氣純度在99.9%以上即可。但作痕量分析時，一般要求在99.999%以上，空氣中的總烴含量小于0.1μL/L。氣源中的雜質(zhì)會產(chǎn)生噪聲、基線漂移、假峰、柱流失和縮短柱壽命。
通常超純氮?dú)獍l(fā)生器產(chǎn)生的N2純度可達(dá)99.9995%，氫氣發(fā)生器產(chǎn)生的H2純度可達(dá)99.99999%。這些氣源用于FID痕量分析，基線穩(wěn)定性好。
4、載氣、H2與空氣的流量比：
幾乎所有能氣化的有機(jī)物在FID上都有響應(yīng)，正確控制載氣、H2與空氣的流量是完成分析工作的必要條件。
（1）載氣流量：
載氣流量通常根據(jù)柱分離要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于FID而言，適當(dāng)增大載氣流量會降低檢測下限，從最優(yōu)線性和線性范圍考慮，載氣流量低些為宜。
（2）氮?dú)浔龋?/DIV>
實驗表明，N2稀釋氫火焰的靈敏度高于純氫火焰。在要求高靈敏度如痕量分析時，調(diào)節(jié)氮?dú)浔仍?∶1左右往往能得到響應(yīng)值的最大值。如果是常量組分的質(zhì)量檢驗，增大H2流量，使氮?dú)浔认陆抵?.43～0.72，雖然減小了靈敏度，但可使線性和線性范圍得到大的改善和提高。
（3）空氣流量：
空氣是氫火焰的助燃?xì)猓瑸榛鹧婊瘜W(xué)反應(yīng)和電離反應(yīng)提供必要的氧氣，同時起著吹掃CO2和H2O等燃燒產(chǎn)物的作用。通常空氣流量約為H2流量的10倍。流量過小，供氧量不足，響應(yīng)值低。流量過大，易使火焰不穩(wěn)，噪聲增大。
一般在選定H2和N2流量后，逐漸增大空氣流量到基流不再增大，再過量50 mL/min即可。空氣流量通常為300～500mL/min。
一般比較合適的流量比為載氣：H2：空氣=（1～1.5）：1：（10～20）。
5、溫度：
FID為質(zhì)量型檢測器，對溫度變化不敏感。但在程序升溫分析時，要特別注意基線漂移，可用雙柱進(jìn)行補(bǔ)償，或自動補(bǔ)償裝置進(jìn)行校準(zhǔn)和補(bǔ)償。
在FID中，由于H2燃燒，產(chǎn)生大量水蒸汽。若檢測器溫度低于80℃，水蒸汽不能以蒸汽狀態(tài)從檢測器排出，冷凝成水，使高阻值的收集極電阻值大幅度下降，靈敏減小度，噪聲增加。若有氯代溶劑或氯代樣品時，易造成腐蝕。因此，F(xiàn)ID溫度必須在120℃以上。
氣化室溫度變化時對FID性能既無直接影響也無間接影響，只要能保證樣品氣化而不分解即可。
6、極化電壓：
極化電壓的大小影響檢測器的靈敏度。當(dāng)極化電壓較低時，離子化信號隨極化電壓的增加而迅速增大。當(dāng)電壓超過一定的值時，增加電壓對離子化電流的增大沒有明顯影響。
正常操作時，極化電壓一般為150～300V。
7、電極形狀和電極距離：
有機(jī)物在氫火焰中的離子化效率很低，要求收集極的表面積必須足夠大，以收集更多的正離子，提高收集效率。
收集極的形狀有網(wǎng)狀、片狀和圓筒狀等，圓筒狀電極的收集效率最高。兩極之間距離為5～7mm時，往往可獲得較高靈敏度。圓筒狀電極的內(nèi)徑一般為0.2～0.6mm。
噴嘴內(nèi)徑小，氣體流量大，有利于組分的電離，檢測器靈敏度高。
8、尾吹氣影響：
（1）加尾吹氣可減小峰加寬，提高柱效，調(diào)節(jié)靈敏度。
（2）尾吹氣大，樣品從毛細(xì)管柱到檢測器速度加快，靈敏度提高，峰形窄，但點火困難。尾吹氣太大，靈敏度下降。
（3）尾吹氣小，峰拖尾，峰形展寬，靈敏度降低，但點火較容易。
五、使用注意事項：
1、盡量采用高純氣源，空氣必須經(jīng)過5A分子篩充分的凈化。
2、在最優(yōu)的N2/H2比和最優(yōu)空氣流量的條件下使用。
3、色譜柱必須經(jīng)過嚴(yán)格的老化處理。
4、離子室要注意外界干擾，保證其處于屏蔽、干燥和清潔的環(huán)境中。
5、檢測器的清洗：
（1）當(dāng)檢測器玷污不嚴(yán)重時：
清洗方法是將色譜柱取下，用一根管子將進(jìn)樣口與檢測器連接起來，然后通載氣，將檢測器恒溫箱升至120℃以上，再從進(jìn)樣口注入約20μL蒸餾水，接著用幾十微升丙酮或氟里昂溶劑進(jìn)行清洗，并在此溫度下保持1～2h，檢查基線是否平穩(wěn)。若基線不理想，則再洗一次或卸下清洗（注意更換色譜柱，必須先切斷氫氣源）。
（2）當(dāng)檢測器玷污比較嚴(yán)重時：
必須卸下FID進(jìn)行清洗。方法是先卸下收集極、極化極和噴嘴等。若噴嘴是石英材料制成的，則先將其放在水中浸泡12h左右。若噴嘴是不銹鋼等材料制成的，可將噴嘴和電極等一起先小心用300～400號細(xì)砂紙磨光，然后用適當(dāng)溶液（如1∶1甲醇苯）浸泡，再用超聲波清洗，最后用甲醇清洗后置于烘箱中烘干。注意切勿用鹵素類溶劑（如氯仿和二氯甲烷等）浸泡，以免與卸下零件中的聚四氟乙烯材料作用，導(dǎo)致噪聲增加。洗凈后的各個部件要用鑷子取出，勿用手摸。各部件烘干后，在裝配時要小心，否則會再度玷污。部件裝入儀器后要先通載氣30min，再點火升高檢測室的溫度。實際工作中，最好先在120℃下保持?jǐn)?shù)小時后，再升至工作溫度。
來源：http://www.fudizao.com
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