火焰电离检测器的与

摘　要：火焰电离检测器（flameionizationdetector,FID）是利用氢/空气火焰的热能和化学能使被测组分产生气相电离.它是众多的气相电离检测器之一,属于是破坏性、典型性质量型检测器.它的突出优点是对几乎所有的有机物均有响应,特别对烃类物质灵敏度最高,对对气体流速、压力与温度变化均不敏感,线性范围广,结构简单,容易操作,使用方便.因此,FID无论在过去的填充柱时期,还是毛细管柱普及的今天,已广泛地应用于各大领域,成为分析多组分混合物最为有效的手段之一.

关 键 词：检测器　分析　使用

一、FID气相色谱仪原理

FID是利用氢/空气火焰的热能和化学能使被测组分产生气相电离.FID由电离室（传感器）和检测电路组成.从毛细管柱后流出的气体在喷嘴处与从进入的氢气及尾吹气混合,用点火灯丝点燃火焰,通过高阻、基流补偿和直流电源组成检测电路,测量氢焰中产生的微电流.进样后,当载气和分离后的组分从柱后流出时,在电场作用下,产生的正、负离子和电子,经微电流放大器放大后,从输出衰减器中取出信号.FID检测器的作用就是把样品或污染物的分子离解成离子经收集形成离子流,用电流计检测电流并转换成检测信号,从而得到相应组分的保留时间和峰面积信息,即样品的定性与定量分析.

二、概述

根据G700-1999《气相色谱仪》检定规程要求进行检定.

1.测量依据

G700-1999气相色谱仪检定规程.

2.检定环境条件

环境温度：5℃至25℃,相对湿度:20%至60%.

3.检定标准物质

检定标准物质采用中国计量科学研究院研制的正十六烷-异辛烷标准溶液；样品编号：1201；证书号：GBW(E)130102,1ml/瓶,浓度为100ng/μl,不确定度为Urel等于3%,k等于2.微量进样器,1.0μl,容量允许误差为±12.0%.

4.被测量的对象

美国AGLIENT仪器公司的气相色谱仪（型号：6890N、编号:US10792013）检测器类型FID.

5.测量过程

在正常条件下检定,调节各旋钮、按键、开关、指示灯工作正常运行,设置适当的色谱条件,待基线稳定后,记录下30分钟的基线,测量并计算出基线噪声值N值；用微量进样器准确量取浓度为100ng/μl的正十六烷-异辛烷标准溶液1.0μl,并将其注入气相色谱仪的进样器内,连续重复进样6次,要求动作连贯,并记录下峰面积A值,按公式计算出检测限.（实际进样量为40ng）

三、建立数字模式

检测限的计算公式为：

在上式中：DFID-FID检测限,g/s；N——基线噪声,A；A-正十六烷-异辛烷标准物质中溶质峰面积的算术平均值,A·s；W-正十六烷-异辛烷标准物质的进样量,g；

四、不确定度的来源和分析

不确定度评定通常由测量过程的数学模型和不确定度的传播律来评定,根据产生不确定度的原因来源可以分为A类标准不确定度和B类标准不确定度.A类标准不确定度由一系列重复观测值计算得到,即为统计方差估计值s2；B类标准不确定度分量的方差估计值u2,则是根据有关信息来评定.当全部输入量是彼此独立或不相关时,合成标准不确定度uc(y)由下式得出：.根据F1059-1999《测量不确定度评定与表示》,结合本次试验的实际情况,FID检测器不确定度传递可得出下式：

五、各分量的相对标准不确定度的分析

1.A类标准不确定度分量：A类不确定度分量主要由峰面积或峰高测量值、基线噪声等因素引入,峰面积或峰高测量值可以通过重复观测值计算得到,而基线噪声可以通过上一级标准器不确定度量值得到.

1.1A类标准不确定度分量（一）：峰面积的相对不确定度

由峰面积引入的不确定度主要是由操作人员的检测、进样、色谱数据处理系统积分面积的等重复性因素所导致,根据F1059-1999《测量不确定度评定与表示》要求,由重复性引入的不确定度,可采用连续多次测量得到的测量结果的A类不确定度的一个分量来表示.具体的做法是：在规定的设置条件下,待基线稳定后,记录半小时,测得噪声值N值；再用微量进样器准确量取1.0μl,浓度为100ng/μl正十六烷-异辛烷标准溶液,并将其注入气相色谱仪进样口内,连续重复进样6次,记录峰面积A值,结果见下表1所示.

根据贝塞尔公式：33.1499A·s

RSD等于等于2.96%

由于在重复性条件下连续测量6次,则相对标准不确定度为：Urel(1)＝0.0296÷等于0.0121,因此,Urel(1)等于0.0121

气相色谱仪的检测限为：等于2.9×10-15g/s

1.2A类标准不确定度分量（二）：基线噪声测量的不确定度

基线噪声测量的不确定度主要来自卡尺检定的不确定度和用卡尺测量的不确定度,一般为0.02,因此,Urel(2)等于0.02

2.B类标准不确定度分量：B类不确定度分量主要由标准物质、皂膜流量计、微量注射器等因素引入,可以根据有关信息来进行评定.

2.1B类标准不确定度分量（一）：标准物质的相对不确定度

标准物质的相对不确定度是检定气相色谱仪的不确定度的主要来源,直接影响检定结果,标准物质的相对不确定度通常由标准物质证书给出,由国家标准物质目录上列的检定气相色谱仪的标准物质GBW(E)130102,其定值不确定度为3％,包含因子k＝2,所以Urel3＝0.03÷2＝0.015.

2.2B类标准不确定度分量（二）：皂膜流量计校准值的相对不确定度

由检定证书给出皂膜流量计校准值的不确定度一般为1％,包含因子k＝2,所以Urel＝0.01÷2＝0.005