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TCD 灵敏度变高的案例分析
仪器条件仪器: Shimadzu GC2014C检测器: TCD 120度 电流 100mA色谱柱: TDX -01 2m*3mm柱温: 100度样品: 标准气体,CO2、CH4、N2进样方式: 气体六通阀进样,进样量1ml。用户使用一段时间之后,发现三组分的峰面积逐渐变大。致使一个月之前的标准曲线不能使用。似乎并非存在仪器或者方法问题,标准曲线的寿命到底多长,要看具体的分析条件。需要定期的考察和修正。现场考察了一下重复性,连续进样,重复性良好。系统应该问题不大。仔细考察用户的标准品,发现有一定浓度的H2S,怀疑和H2S有关。反过来考虑一下TCD的基本原理。![]()
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TCD 基本原理图TCD池内有4根热丝,工作的时候,热丝上加载固定电流,在载气通过的情况下,电流产生热量和载气携带走的热量达到平衡,热丝的温度达到稳定。当有样品通过,由于样品热导率和载气不同,热丝温度发生变化,热丝温度的变化被转换成电信号,传递给数据处理部分,获得色谱峰。下面附GC2014热导池的基本结构图
GC2014的TCD池结构示意图查阅文献,考察一下影响TCD灵敏度的主要因素,查到了如下的式子。
I 电流K、λ 常数T 温度对于本例来讲,TCD池确定的情况下,电流固定,TCD池尺寸稳定,TCD温度固定。值得怀疑的就是热丝电阻了。怀疑分析灵敏度的提高,来自于热丝电阻的升高。实测一下,热丝电阻比标称的100欧姆果然变大。确证结论。(资料和公式来自《气相色谱电路》,比较老的书)实际上,灵敏度增大,并非是好现象,分析中发现了分析线性范围的降低。热丝的电阻值为什么会变大呢?应该是热丝的消耗,热丝就好像白炽灯内的钨丝,使用时间较长,钨丝消耗,内径边小,电阻变大。较大的工作电流,样品中的腐蚀性组分(如本例中的H2S),都会造成钨丝较快的消耗。实际使用中,推荐使用较小的电流。