高純氣體檢測色譜儀的測量方法主要基于氣相色譜技術(shù)，通過分離和檢測氣體中的各組分，實現(xiàn)對高純氣體純度和雜質(zhì)含量的精確分析。以下從測量原理、具體操作步驟、關(guān)鍵技術(shù)要點及注意事項四個方面進(jìn)行詳細(xì)說明：
一、測量原理
高純氣體檢測色譜儀利用氣相色譜技術(shù)，通過載氣（如氦氣、氮氣等）將氣體樣品帶入色譜柱。色譜柱中的固定相與樣品中各組分發(fā)生不同的相互作用（如吸附、溶解等），導(dǎo)致各組分在色譜柱中的保留時間不同，從而實現(xiàn)分離。分離后的組分依次進(jìn)入檢測器，檢測器將組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電信號，通過記錄儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成色譜圖。根據(jù)色譜圖的峰面積、峰高或保留時間，可以定量分析各組分的含量。
二、具體操作步驟
樣品準(zhǔn)備
取樣：使用專用的氣體取樣袋或不銹鋼取樣瓶，確保取樣過程中無外界污染。
預(yù)處理：對于高濕度或含顆粒物的氣體，需通過干燥器或過濾器進(jìn)行預(yù)處理，避免對色譜柱和檢測器造成損害。
儀器準(zhǔn)備
開機預(yù)熱：按照儀器說明書的要求，開啟色譜儀并預(yù)熱至穩(wěn)定狀態(tài)（通常需要30分鐘以上）。
設(shè)置參數(shù)：根據(jù)待測氣體的性質(zhì)，設(shè)置合適的載氣流量、柱溫、檢測器溫度等參數(shù)。例如，對于高純氮氣中的雜質(zhì)檢測，柱溫通常設(shè)置在40-80°C，檢測器溫度設(shè)置在150-200°C。
進(jìn)樣分析
進(jìn)樣：使用六通閥或氣體進(jìn)樣器將樣品注入色譜柱。進(jìn)樣量需精確控制，避免過量導(dǎo)致峰形畸變。
數(shù)據(jù)采集：啟動色譜儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，記錄色譜圖。色譜圖中的每個峰對應(yīng)一個氣體組分，峰面積或峰高與組分濃度成正比。
定量分析
標(biāo)準(zhǔn)曲線法：通過分析已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，建立峰面積（或峰高）與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后根據(jù)待測樣品的峰面積，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得其濃度。
外標(biāo)法：直接比較待測樣品與標(biāo)準(zhǔn)氣體的峰面積或峰高，計算待測組分的濃度。
三、關(guān)鍵技術(shù)要點
色譜柱的選擇
對于高純氣體中的微量雜質(zhì)檢測，需選擇高靈敏度、高選擇性的色譜柱。例如，分子篩色譜柱常用于分離性氣體（如O?、N?、Ar等），PorapakQ色譜柱適用于分離CO?、C?-C?烴類等。
檢測器的選擇
熱導(dǎo)檢測器（TCD）：適用于檢測性氣體，靈敏度較高，但對某些有機物的響應(yīng)較低。
氫火焰離子化檢測器（FID）：對烴類等有機物具有高靈敏度，但需配合甲烷化裝置才能檢測CO和CO?。
氦離子化檢測器（HID）：具有高的靈敏度（可達(dá)ppb級），適用于高純氣體中痕量雜質(zhì)的檢測。
系統(tǒng)凈化
高純氣體檢測對系統(tǒng)潔凈度要求高，需使用高純載氣（如99.999%以上的氦氣或氮氣），并定期更換進(jìn)樣口隔墊、色譜柱和檢測器密封墊，避免污染。
四、注意事項
避免交叉污染
在分析不同樣品時，需充分沖洗進(jìn)樣口和色譜柱，避免殘留氣體干擾后續(xù)分析。
定期校準(zhǔn)
定期使用標(biāo)準(zhǔn)氣體對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
環(huán)境控制
實驗室環(huán)境應(yīng)保持潔凈，避免灰塵、濕度等對儀器性能的影響。
安全操作
高純氣體（如氫氣）具有易燃易爆性，操作時需嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，避免泄漏和明火。
