高纯度氮气发生器

概述本文阐述了LCMS仪器对氮气的要求，以及设计和选择氮气发生器时应考虑的问题，包括氮气纯度和氮气质量，以及氮气发生器的选择对LC-MS运行的影响。介绍杜瓦罐和钢瓶高纯氮的纯度一般是99.999%，也可采购到更高纯度的氮气，例如GC载气（是的，发生器也可用于提供载气！）纯度高达99.9999%。工业上传统的深冷空分制氮法，以空气为原料，利用液氧和液氮的沸点不同，采用低温蒸馏的方式，使它们分离来获得氮气。氮气是一种惰性气体，无法直接测试，氮气纯度主要指非氧化气体的含量，其中包括氮气和其他惰性气体等。通常我们会看到LC-MS适配的氮气发生器显示纯度在98-99.5%之间，为什么不提供99.999%的纯度呢？为什么所有LC-MS仪器制造商都建议氮气发生器产气的纯度大于95%就足以满足质谱的要求？（本文中所提到的LC-MS用气指的是离子源部分用的雾化干燥气，作为碰撞气用的高纯氮气，耗气量很少，一般由钢瓶提供）让我们先来看看LCMS的技术特点：简单来说，氧气并不会影响LCMS信号强度。事实上无碳氢化合物、无颗粒、干燥的空气是完全可以用于LC-MS分析的。我们选用氮气的原因是，在电离阶段，有机溶剂+氧气+高热+高压会导致爆炸，这不仅是一个巨大的安全风险，而且会对昂贵精密的LC-MS造成极大的损害。纯度实际上只是我们评估氮气的一个参数。仅仅因为一种气体纯度高，并不意味着其中没有像碳氢化合物（实验室溶剂挥发产生的VOC）、邻苯二甲酸酯类、硅氧烷类和其他影响灵敏度和基线的有机化合物，以及水份和会污染离子源的灰尘颗粒等，这些会造成昂贵的仪器清洁、维护和维修的成本。LC-MS离子源部分需要一个低氧环境，且不含颗粒和有机污染物，以防止发生爆炸，减少维护和离子源的清洁操作，以保证仪器本身的性能。接下来让我们看看氮气发生器的技术特点：从氮气发生器生产商的角度来看，有两个看起来一样但实际上是完全不同的概念，即氮气纯度和氮气质量。氮气纯度是指主要是指非氧化气体的含量（因为氮气不能直接测量，一般以氧气的含量来推算）。氮气质量定义了氮气中其他杂质的含量，通常是通过分析氧气、水分、碳氢化合物和其他有机物质的含量，这些物质可以通过分析方法分别进行测试和报告。氮气纯度通过良好的产品设计、生产工艺可实现纯度在98-99.5%之间的氮气。空气由78%的氮气、21%的氧气和1%的其他气体组成。通过分离得到的氮气，纯度要求越高，需要的空气也越多。纯度要求越低，所需空气就越少。而空气消耗与氮气纯度之间的关系不是线性的，详细见下图。尤其是当氮气纯度大于99.5%时，所消耗的空气量呈指数增长。关于氮气发生器原理的文章请点击以下链接(http://www.peakscientific.cn/articles/yuanli/)。毕克用于气相色谱载气的氮气发生器纯度99.9999%，这一纯度通过测量氧残余量、水份和碳氢化合物得出（有趣的是，要想测量这些氮气中的残余物，我们只能利用GC才能做到，其他的仪器设备都无法检测这种量级的残留物杂质）。但如图所示，在这种氮气纯度下，我们需要大约12-14倍的空气量。但因气相色谱仪用气量较少，所以如此高的空气消耗量就不是主要问题。但一般的LCMS离子源部分的氮气用量在24-30l/min，有些仪器高达60l/min，以纯度99.999%为例，我们需要向氮气发生器提供325-750l/min的空气。然而，在纯度为99.5%时，空气消耗量为75-150l/min。因此对氮气发生器的总体成本、尺寸、噪音和功耗都有很大的影响。所以，当使用氮气发生器时，高纯度氮气用于对LCMS离子源供气是不可取的。用户在选购发生器的时候需要注意什么？首先，若看到用于LC-MS离子源部分的氮气发生器宣称氮气纯度可高于99.5%，应有所质疑，因为我们知道，考虑到发生器的尺寸、噪音和成本，这其实是不合理的。客户还应选择信誉可靠的气体发生器生产商，因为如果氧气含量超过4%，那么在工作条件下，爆炸风险很高，而设计不佳的氮气发生器往往不能很好地控制氧含量。另外，过滤系统，特别是除水系统，应是高质量的，并根据使用情况定期更换。这将大大降低LC-MS维护的成本。氮气质量如前文所述，氮发生器选择性地去除氮气以外的其他分子，包括氧气、水份等。分离过程中还有哪些分子未被除去呢？首先是氩气，但由于是惰性气体，不会对LC-MS的灵敏度、离子源污染或爆炸造成任何风险。所以，将其归入氮气含量中是完全没有问题的。但其他的像碳氢化合物、硅氧烷类、邻苯二甲酸酯类、灰尘、溶剂、清洁用化学品（例如地板清洁材料等）等都会污染离子源，并出现在质谱图上。实际上，氮气发生器产生氮气的质量还取决于周边的空气质量。如今的环境污染日益增多，诸如汽车尾气、电站以及化工厂排放、化学制品、食品生产加工、日常工作中使用的溶剂、VOC（想想买新车或家具以及粉刷我们的办公室或公寓时的味道，我们将花费大量的时间和精力来去除这些气味，这些气味通常是VOC释放的）等都将出现在环境空气中。因此，一个好的氮气发生器需要一个完善的去除杂质的过程。 在我以往的经验中，有很多次遇到此类问题。我最美好的记忆是当我在家乡附近的一个食品检测实验室工作时。我的家乡是特伦特河畔伯顿镇，是英格兰中部的一个小镇。它以坐落在特伦特河上而闻名，特伦特河是英国最好的淡水来源之一。正因为如此，它拥有庞大的啤酒酿造业，也以马麦酱而闻名（我叫它英国臭豆腐）。正是这些生产过程，使这个区域周围的空气中总是含有化学物质，这些物质会干扰各种分析测试过程。我记得有一个案例，一位客户在LCMS校准过程中测到了硅氧烷物质，来源不明，经摸索，结果发现实验室有一个新的玻璃隔板，密封玻璃用的密封剂挥发产生了小分子链的硅氧烷，而污染了室内空气。另一个问题是汽车内部制造商试图制造低VOC含量的产品，但是当比较塑料材料释放出的VOC量与周围背景空气时，他们发现环境背景空气VOC含量变化很大，就像风向一样难以预测。那么用户可以从中学习到什么呢？由于氮气分离工艺不能去除这些物质，氮气发生器应具有去除这些杂质的过滤装置，且应根据使用情况定期更换。这将减少离子源的维护和清洗，并防止谱图上出现鬼峰等其他干扰。我们的用户在高质量的分析级溶剂上花费了大量的时间和成本，同样也应该重视气源的质量。希望这篇文章能为用户提供有用的信息。

广州莱奥自产研发的分体式氮气发生器，型号：SNG-M160，于2023年11月13日装机，可同时供2台氮吹仪使用。机子可放桌面，大小适宜，不占空间；氮气气量：160L/min@116psi，尺寸（高Ⅹ深Ⅹ宽）=1230Ⅹ190Ⅹ485mm。 SNG-M160分体式氮气发生器采用超细化中空纤维膜分离技术，除了配合氮吹仪等仪器使用，还可以为液质联用仪、CAD、ELSD、提供高纯度氮气发生器解决方案。具体参数信息如下表：参数/型号SNG-M160氮气160L/min@116psi颗粒物＜0.01μm邻苯二甲酸盐无残留液体无环境温度5℃-35℃环境湿度20%-80%尺寸（高Ⅹ深Ⅹ宽）1230Ⅹ190Ⅹ485mm装机图片：

一、高纯氮气发生器的性能优势及原理：高纯氮气发生器以物理吸附法和电化学分离法相结合的原理直接从空气中分离高纯氮气，根据电催化法进行空气分离的原理制成，其中电解池是利用燃料电池的逆过程设计而成。具有使用安全、性能可靠、寿命长等优点。只要从外部接入空气就可以连续标准小时输出氮气。由于它不是用电解水化学分离的方法，所以不污染工作环境，对仪器无腐蚀，从而延长了色谱仪的使用寿命。高纯氮气发生器有以下优点 1、集成无油压缩机，保证气体供应，无需依赖外来压缩气源。2、紧凑设计可安装于实验台下，避免占有宝贵的实验室空间，降低实验室成本。3、上等不锈钢储气罐、气路(更新换代)，(杜绝排出黄色铁锈污染实验室）。4、油水分离器、自动、手动排水双向选择、工作压力可调，气压表显示。5、自动卸压装置，无压力起动，电机更耐用。6、操作简单，一键式操作就能自动产生氮气。7、可取代高压氮气瓶，使实验室仪器化，保证安全。8、工作过程全自动控制，操作简单，日常维护方便。9、数码显示产氮量，便于观测仪器工作状态和故障判断。10、寿命长，可连续或间断使用，产气稳定，不衰减。12、操作简便，只需接入压缩空气，启动电源开关，即可产生高纯氨气；仪器可连续使用，也可间断使用.12、电解分离池电解面积大，池温低，且寿命更长。13、本仪器设有不返液装置，可有效确保仪器无返液现象。14、开机时设有自动排空装置，使用时具有稳定的跟踪输出，断电后有自动关闭气路功能。高纯氮气发生器 产品特征：1.韩国进口膜分离，纯度高，使用寿命长，无耗材更换。2. 内置专业除水分离器，确保吸附剂的使用寿命长。3.采用多级超精密高通量压缩空气净化系统，且带过滤单元失效预警提示3. 氮气纯度显示，可清晰观察机器产氮气的纯度，精度高。4. 内置压缩机，无需外配，24小时不间断工作，且采用悬空隔音系统，噪音小。5. 双重压力值可调系统，操作简单方便6. 采用一体式设计，整机集成空压机、净化除水系统、氮气，干燥空分离制备系统，8.程序控制智能化的自诊断功能和服务提示功能，便于维护9.高度集成的模块化结构设计，节省实验室空间10.系统内置贮气罐稳压单元，带国际标准的安全阀设计11.带脚轮可移动式设计，方便移动。型号AYAN-10LAYAN-20L出气量10L/MIN20L/MIN氮吹位数12位24位纯度值99%压力值0-0.6mpa(可调）总功率1600W2600W工作电压220V 50HZAnyan品牌氮气发生器可订制各种流量，纯度分别为99%，99.9%，99.99%，99.999%，99.9999%的氮气发生器，欢迎选购！总结：高纯氮气发生器的性能优势及原理就分享到这了，看完本文您就应该有了基本的认识和了解相信大家都明白了吧！总的来说，希望对大家有所帮助。AYAN-20L安研24位氮吹仪用氮气发生器信息由杭州安研仪器制造有限公司为您提供，如您想了解更多关于氮气发生器报价、型号、参数等信息，欢迎咨询。