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    光离子化检测器(Photoionization Detector, PID)是一种通用性兼选择性的检测器,对大多数有机物都有响应信号,美国EPA己将其用于水、废水和土壤中数十种有机污染物的检测。
    光离子化检测器从结构上可分为光窗型和无光窗型两种。

目录

概述

    60年代以来,人们对气相色谱光离子化检测器进行了较多的研究和报道。光离子化检测器是一种通用性兼选择性的检测器,对大多数有机物都有响应信号,美国EPA己将其用于水、废水和土壤中数十种有机污染物的检测。
    光离子化检测器类型
    光离子化检测器从结构上可分为光窗型和无光窗型两种。
    (1) 无光窗离子化检测器
    这是一种利用微波能量激发常压惰性气体产生的等离子体,作为光源的光离子化检测器(Microwave Photo-ionization detector),以石英或硬质玻璃管材料制作。灯。,当样品的组分进入光离子化检测器离子化室后,分子组分被高能量的等离子体激发为正离子和自由电子,在强电场的作用下作定向运动形成离子流并输出信号;当分子的电离能高于光子能量时则不会发生离子化效应。如选用氦气作为放电气体,在理论上可检测一切气化的物质。
    (2)光窗式光离子化检测器
    它克服了无窗口式光离子化检测器的许多缺陷,主要由紫外光源和电离室组成,中间由可透紫外光的光窗相隔,窗材料采用碱金属或碱土金属的氟化物制成。在电离室内待测组分的分子吸收紫外光能量发生电离,选用不同能量的灯和不同的晶体光窗,可选择性地测定各种类型的化合物,其过程如下:
    R+hv-R++e
    R-R+hv-R1++R2-(离解)
    当用N2作载气时
    N2+hv-N2*
    N2+R-N2+R++e
    不同的紫外灯光有不同的放电气体。不同能量的光子,使用11.7ev的高能灯和氟化锂(LiF)光窗时,光离子化检测器可作为通用型检测器;当使用低能量灯时,待测组分的范围变窄,此时光离子化检测器为选择性检测器。
    影响光离子化检测器的因素
    (1)光离子化检测器的响应与待测组分的碳数、烃的不饱和度以及功能团类型有关。
    (2)选用气体的电离势要高于所用灯的光子能量。氩通常认为是最佳响应的理想气体。
    光离子化检测器的特点
    1.2.1 光离子化检测器对大多数有机物可产生响应信号,如对芳烃和烯烃具有选择性,可降低混合碳氢化合物中烷烃基体的信号,以简化色谱图。
    1.2.2 光离子化检测器不但具有较高的灵敏度,还可简便地对样品进行前处理。在分析脂肪烃时,其响应值可比火焰离子化检测器高50倍。
    1.2.3 具有较宽的线性范围(107),电离室体积小于50μe,适合于配置毛细管柱色谱。
    1.2.4 它是一种非破坏性检测器,还可和质谱、 红外检测器等实行联用,以获取更多的信息。
    1.2.5 光离子化检测器和火焰离子化检测器联用,可按结构区分芳烃、烯烃和烷烃,从而解决了极性相近化合物的族分析问题。它还可与色谱微波等离子体发射光谱相媲美,并且直观,方法简便。
    1.2.6 可在常压下进行操作,不需使用氢气、空气等,简化了设备,便于携带。
    检测器的动态范围和检测限
    光离子化检测器和色谱常用的其它检测器对有机物的检测范围和检测限见图1。由图1可见,光离子化检测器的线性范围最宽,灵敏度高于火焰离子化检测器。

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