气相色谱检测器检测

2011年，mickeylin版主曾经在版面做了一个关于气相色谱检测器的调查http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110811/3460316/调查结果如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503112135_537986_1608710_3.png这些检测器，你都配备了哪些呢？我们在采购仪器的时候，又如何来配置适合自己的检测器呢？接下来，我们先看看气相色谱的各个检测器原理上分析的物质http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503112137_537987_1608710_3.png从原理上就可以看出，FID、TCD、ECD三大检测器就可以占据大部分物质的检测性能，调查结果也显示，FID、TCD、ECD三大老牌检测器仍然位居前列。如果你是新手，你该如何来选择检测器的配置，我根据调查列出几条，如有错误，请大家及时提出。1、如果你测的样品不单一，大部分是食品和化工，那你要考虑FID、TCD、ECD三个检测器都配置，因为它们的使用率高。2、如果你是经常测苯系物和TVOC类的样品，FID检测器是不可缺少的。3、如果你是经常测农残，你就要考虑NPD和FPD检测器，当然还有一种PFPD检测器，适合于含硫和磷化合物的选择性检测。4、如果你是要测塑化剂和多环芳烃类的，肯定就只有用质谱检测器了。5、如果你需要检测的物质比较杂，有只能配置一个检测器的话，我想还是优先选择FID吧，毕竟用它的最多。

检测器是气相色谱分析中不可或缺的部分，被称做色谱仪的“眼睛”。被测组分经色谱柱分离后，以气态分子与载气分子相混状态从柱后流出，必须要有一个装置或方法，将混合气体中组分的真实浓度或质量流量变成可测量的电信号，且信号大小与组分量成比例关系，此装置就是检测器，是一种能检测气相色谱流出组分及变化的器件。检测器按照不同方法有不同的分类：按照性能特征分类：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/10/201610201417_614520_2384346_3.png按照工作原理分类：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/10/201610201419_614522_2384346_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/10/201610201419_614521_2384346_3.png 大家可以发现气相色谱检测器的种类繁多，而平日里我们最常见到的检测器有电子捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（NPD）、火焰离子化检测器（FID）和质谱仪（MSD）等。今天就和大家聊一聊这些检测器的选择问题。通性 MSD与ECD、NPD、FID等都可作为GC的检测器，提供GC分离后的组分相关信息。样品经色谱柱分离后，各成分按保留时间不同，顺序地随载气进入检测器，检测器按时间及其浓度（质量）的变化，把组分化合物转化成易于测量的电信号，经过必要的放大传递给记录仪或计算机，最后得到该样品的色谱图及定性和定量信息。区别 ECD、NPD、FID都属于有一定选择性的检测器，仅对某类特征化合物有响应，可以排除样品中其他组分的干扰，从而可简化复杂样品的前处理，降低对色谱柱分离能力的要求。而MSD是质量型、通用型检测器，只要化合物能够离子化，就能获得响应，在总离子流色谱图上表现出来。对不同的化合物，各种检测器的适用性和信号响应有所差别，见图1，具体如下：①电子捕获检测器（ECD）是灵敏度最高的气相色谱检测器之一。ECD工作原理是色谱柱流出载气及吹扫气进入ECD池，在放射源放出β-射线轰击下被电离，产生大量电子；在电源、阴极和阳极电场作用下，该电子流向阳极，得到10-9-10-8A的基流；当电负性组分从柱后进入检测器时，即俘获池内电子，使基流下降，产生一负峰；通过放大器放大，在记录器记录，即为响应信号。其大小与进入池中组分量成正比。负峰不便观察和处理，通过极性转换即为正峰。ECD仅对那些能俘获电子的化合物（含电负性元素）有响应，如卤代烃、含N、O和S等杂原子的化合物，但线性范围较窄。②氮磷检测器（NPD）是一种质量型检测器。NPD工作原理是将一种涂有碱金属盐如Na2SiO3、Rb2SiO3类化合物的陶瓷珠，放置在燃烧的氢火焰和收集极之间，当试样蒸气和氢气流通过碱金属盐表面时，含氮、磷的化合物便会从被还原的碱金属蒸气上获得电子，失去电子的碱金属形成盐再沉积到陶瓷珠的表面上，从而获得信号响应。NPD对氮、磷化合物有较高的响应，灵敏度极高，可以检测到5×10-13g/s偶氮苯类含氮化合物，2.5×10-13g/s的含磷化合物，如有机磷及氨基甲酸酯类农药等。③火焰离子化检测器（FID）由Harley和Pretorious发明，演化自Scott发明的燃烧热检测仪（Heat of Combustion Detector）。FID工作原理是以氢气作为燃烧气，和空气在一个圆筒状的电极里的喷嘴处燃烧，燃烧的火焰作为能源，其中氦气、氮气等载气作为洗脱剂，在极化极和收集极之间外加的高电压电场作用下，利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，使离子形成离子流，收集起来产生电流，根据离子流产生的电信号强度，放大并传送到记录仪或电脑数据采集系统的A/D转换器处，从而检测被色谱柱分离出的组分。④质谱检测器（MSD）是质量型、通用型检测器，对所有适合于GC检测、能离子化的化合物都能给出响应。MSD不仅能给出色谱图（即总离子流色谱图，TIC），且能够给出每个色谱峰时间点的质谱图，利用计算机对标准谱库的自动搜索，可提供化合物分子结构信息，是GC定性分析的有效工具。将色谱的高分离能力与MS的结构鉴定能力结合在一起，采用保留时间和质谱图双重定性，灵敏度高。MSD数据处理工作量非常大，一般必须配计算机系统才能有效地工作；根据仪器配置不同，还可以采用EI、CI等电离方式，结合不同扫描方式，提高灵敏度与准确度。http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gifhttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/06/201506241721_551410_2989334_3.png图1 气相色谱不同检测器灵敏度对比

气相色谱检测器并联法快速检测蔬菜中多农药残留1 检测器并联改装安捷伦6890N气相色谱仪（带ECD和NPD检测器，检测器并联方式见图1。 主色谱柱2（DB-1701,30m×0.53μm×0.25μm），辅色谱柱5（DB-1701, 15m×0.32μm×0.25μm）接氮磷检测器（NPD）7，辅色谱柱4（DB-1，15m×0.32μm×0.25μm）接电子捕获检测器（ECD）6；分配器3为石英 “三通”）； http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011162235_260056_2961690_3.jpg图1： ECD-NPD检测器并联气相色谱仪Figure 1:ECD - NPD detectosr parallel gas chromatograph 1.进样口 2.主色谱柱 3.分配器 4.5.辅色谱柱 6.ECD检测器 7.NPD检测器 8.柱温箱2 检测农药项目 敌敌畏、乐果、倍硫磷、喹硫磷、谷硫磷、丙溴磷、氧化乐果、甲基内吸磷、磷胺、地毒磷、杀螟硫磷、甲基硫环磷、乙基谷硫磷、甲胺磷、甲基对硫磷亚胺硫磷、治螟磷、特丁硫磷、久效磷、毒死蜱、对硫磷、硫环磷、伏杀硫磷、蝇毒磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷、地虫硫磷、马拉硫磷、水胺硫磷；莠去津、西玛津、异菌脲、五氯硝基苯、氯硝胺、百菌清、三唑酮、腐霉利、乙烯菌核利；甲氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯、氟胺氰菊酯、溴氰菊酯、胺菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯；仲丁威、速灭威、甲萘威、残杀威、异丙威、克百威、抗蚜威。[font=Times New Roman

[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器种类很多，性能特征不同，把它们按工作原理来进行分类则会对我们日常检测工作起到一定理顺的作用，今天就和大家聊聊[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器的分类与选择。 从工作原理考虑，检测器是利用组分和载气在物理或化学性能上的差异，来检测组分的存在与含量变化的。这些差异有许多方面：利用组分与载气的物理常数，如热导系数、密度等的差异来检测，称为物理常数检测法；利用组分与载气的光发射、吸收等性能的差异来检测，称为光度学检测法等。上述方法中，不少都是分析化学中比较成熟的检测方法，如光度法、电化学法和质谱法，经过近20年的发展，现已为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法所用。这些装置已成了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]中检测器。下图为按检测方法分类的常见检测器。[img=,690,584]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709191116_01_2384346_3.png[/img] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测方法是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析法的一部分，它所涉及的内容应包括两方面：一是检测器的正确选择和使用；二是其他有关条件的优化。一个好的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测方法，应该是这两方面均处于最佳状态，具体要求为： 1、检测器的正确选择与使用 建立[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测方法首先要针对不同样品和分析目的，正确选择不同检测器，并使检测器的灵敏度、选择性、线性与线性范围、稳定性等能得到充分发挥，即处于最佳状态。 通常用单检测器直接检测，必要时可衍生化后再检测，或用多检测器组合检测。检测器正确选用和性能达最佳，不仅得到的定性和定量信息准确、可靠，而且还可简化整个分析方法。反之，不仅得不到有关信息，浪费了时间与精力，而且可能损坏检测器。 2、其他条件优化 一个良好的检测方法除考虑检测器本身外，还应考虑检测器前后色谱峰或信号不失真、不变形。因此，要求柱后至检测器峰不变宽、不吸附，以谱带宽度保持柱分离状态进入检测器为佳。还要求检测器产生的信号在放大或变换的过程中，或信号传输至记录器、数据处理系统过程中，或在数据处理过程中不失真。另外，为了充分发挥某些检测器的优异性能，还要求正确掌握某些化合物的衍生化方法等等。

通常我们把[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的色谱柱比作色谱分离的心脏，那检测器就是色谱设备的眼睛。无论色谱分离的效果多好，没有好的检测器就“看”不到分离结果。因此，高灵敏度、高选择性的检测器一直是色谱发展的关键技术。目前，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]采用的检测器有很多种类，商品化的有TCD、FID、FPD、NPD、ECD、PID、AED、IRD和MSD等这几种。下图为大家展示了几种常见检测器的特点和技术指标。[img=,690,956]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709251427_01_2384346_3.jpg[/img] 质谱检测器（MSD）是质量型、通用型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器，其原理与质谱相同。它不仅能够给出一般[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器能获得的色谱图（也叫总离子流图TIC），而且能够给出每个色谱峰所对应的质谱图。通过计算机对标准谱库的自动检索，可提供化合物分子结构的信息，是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]定性分析的有效工具。常被称为色谱-质谱（GC/MS）分析，将色谱的高分离能力与质谱的结构鉴定能力结合在了一起。质谱检测器实际上是一种专用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的小型质谱设备，一般配置电子轰击（EI）和化学电离（CI）源，也有直接质谱进样功能。质谱检测器的质量数范围通常为800-1000道尔顿，检测灵敏度和线性范围与FID接近，采用选择离子检测（SIM）时灵敏度更高。 原子发射光谱检测器（AED）采用微波等离子体技术，实际上也是一种联用分析技术。它是将色谱的高分离能力与原子发射的元素分析能力结合在一起，也是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]有效的定性手段。GC/AED原则上可以测定除载气以外的所有元素，一次进样可同时检测不同元素的色谱图，根据元素色谱峰的面积或峰高可以确定化合物的元素组成。AED一个重要的优点是其响应值只与元素的含量有关，而与化合物的结构无关，因此可以进行所谓的绝对定量分析。 检测器的选择要依据分析对象和目的来确定，上图所列的各种检测器的主要用途可以供大家参考。一般，FID是通用型检测器，通常都要配置；ECD、NPD或FPD则是测定农残主要采用的检测器种类。PID主要用于芳烃和杂环类化合物的分析，化学发光检测器则主要用于含硫化合物的高灵敏度检测，这两种检测器的使用则较不普遍。

又来请教各位大神问题了。问题1：按照JJG 700-2016[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的检定/校准，是用某一两种标准物做的，得出一个检测限。那用色谱测实际样品（跟标志物不是同一种物质），其检出下限是多少？问题2：色谱检测器的检测限/灵敏度，怎么去判断它是否满足需要？是不是有信号响应、能出正常峰就好？问题3：JJG 700-2016中检测限/灵敏度，跟可检出下限什么关系，怎么换算？问题4：JJG 700-2016中只有几种检测器，那比如[font=Arial, sans-serif][size=13px][color=#f73131][/color][/size][/font]脉冲放电氦离子化检测器[font=Arial, sans-serif][size=13px][color=#f73131][/color][/size][/font]PDHID参考什么方法检定？[img=,690,408]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211181012287665_1162_3679761_3.png!w690x408.jpg[/img][img=,690,532]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211181019580918_3126_3679761_3.png!w690x532.jpg[/img]

了解检测器的分类,可从整体把握其性能特征和工作原理。按检测器的性能特征和工作原理分成两种分类法。一、按性能特征分类从不同的角度去观察检测器性能,有如下分类：1.对样品破坏与否组分在检测过程中,如果其分子形式被破坏,即为破坏性检测器,如FID、NPD、FPD、MSD等。组分在检测过程中,如仍保持其分子形式,即为非破坏性检测器。如TCD、PID、IRD等2.按响应值与时间的关系检测器的响应值为组分在该时间的累积量,为积分型检测器,如体积检测器等。现[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]分析中,此类检测器一般已不用。检测器的响应值为组分在该时间的瞬时量,为微分型检测器。现常见的均为此类型检测器。3.按响应值与浓度还是质量有关检测器的响应值取决于载气中组分的浓度,为浓度敏感型检测器,或简称浓度型检测器。它的响应值与载气流速的关系是:峰面积随流速增加而减小,峰高基本不变。因当组分量一定、改变载气流速时,只是改变了组分通过检测器的速度,即改变了半峰宽,其浓度不变。如TCD、PID等。凡非破坏性检测器,均是浓度型检测器。当检测器的响应值取决于单位时间内进入检测器的组分量时,为质量(流量)敏感型检测器或简称质量型检测器。它的响应值与载气流速的关系是:峰高随流速的增加而增大,而峰面积基本不变。因当组分量一定,改变载气流速时,即改变了单位时间内进入检测器的组分量，但组分总量未变,如FID、NPD、FPD、MSD等。4.按不同类型化合物响应值的大小检测器对不同类型化合物的响应值基本相当.或各类化合物的RRF值之比小于10时,称通用型检测器,如TCD、PID等当检测器对某类化合物的RRF值比另一类大十倍以上时,为选择性检测器。如NPD、ECD、FPD等。二、按工作原理(检测方法)分类按检测器的性能特征分类对把握检测器的某项性能十分有益,但众多的检测器,各有多种性能。某检测器归哪类,似乎没有一个内在的规律可循。如按工作原理或检测方法分类,因一种检测器只有一份工作原理,比较明确,有一定的规律可循,比较容易掌握。从工作原理考虑,检测器是利用组分和载气在物理或(和)化学性能上的差异,来检测组分的存在及其量的变化的。这些差异有多方面:利用组分与载气物理常数,如热导系数、密度等的差异来检测,称为物理常数检测法；利用组分与载气的光发射、吸收等性能的差异来检测,称光度学检测法等。上述方法中,不少都是分析化学中比较成熟的检测方法,如光度法、电化学法和质谱法,经过近二十余年的发展,现已为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法所用。这些装置已成了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]中的一个检测器。因此,现[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器已成表中阵容。[img=,645,555]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903141525006405_8602_2384346_3.png!w645x555.jpg[/img]有的文献还将检测器分成总体性能检测器( bulk property detector)和溶质性能检测器( solute property detector)两大类。前者是测量组分进入检测器前、后流动相某些总体物理性能的变化，如表中之1法。后者是测量流动相不具备的(或十分小)而溶质(即组分)具有的某性质,如俘获电子(ECD)发射光谱(AFD、FPD)等，如表中之2-5法。