多种组分的检测及仪表

1.气相色谱分析法

前面介绍的成分分析法，每种只能分析或检测混合物中的一种组分。而在工业生产中，常常需要对某种混合物中的多种组分进行分析和检测。为达此目的，通常采用色谱分析法。 该方法是基于各种组分吸附和脱离某种介质的差异情况，得出一系列色谱峰，以反映混合物 中各组分的含量。它能分析的组分极广，可以分析各种无机及有机化合物的多种组分混合物样品，是一种、快速的分析方法。它的分析过程大致分为三步：①让被分析样品（气态或液态）在流动载体带动下通过色谱柱，进行多组分混合物的逐一分离；②由检测器逐 一检测通过的各组分物质含量，并将其转换成电信号送到记录装置，得到反映各组分含量的色谱峰谱图；③对电信号或谱图进行处理并转换成统一标准信号。

在色谱分析中，通常将处于运动状态的物质称为流动相，而将相对静止的物质称为固定相。由于流动相有气相和液相，固定相有固相和液相，所以色谱分析法又分为气-固分析、 气-液分析、液-固分析、液-液分析等四种。但由于流动相中的液相可以通过汽化变成气相， 所以通常将上述四种分析方法又简称为气相色谱分析法。

2.气相色谱仪的构成及工作流程

气相色谱仪（以气-液为例）的基本构成及工作流程如图2~65所示。图中，与待分析气 样无物理、化学反应的载气由高压气瓶供给，经减压阀提供恒定的载气流量，再经汽化室将 汽化后的待分析气样带入色谱柱进行分离。色谱柱内装有惰性多孔性固体颗粒（称为担 体），在其表面涂以高沸点有机化合物的固定液膜，起分离各组分的作用，由此构成液相固 定色谱柱。待分析气样在载气带动下流进色谱柱，与固定液膜接触后脱离，使待分析气样中 的各组分按时间顺序分离并流过检测器后zui终排入大气。检测器将按时间先后分离出的组分 转换为电信号，经放大后再由记录仪记录为色谱峰，每个峰形的面积即可反映相应组分的含量。

图2-66所示为我国自行研制生产的大型精密、安全防爆和在线检测的工业气相色谱仪的系统框图。图中，分析器由汽化室、色谱柱、检测器、温度控制器和加热器等部分组成。 程序控制器控制自动取样、多流路切换、多组分识别等操作并变换信号给出标准化电流输出。该色谱仪的测量范围为0.1%〜100%，常规的有机和无机均可检测，它由微机控制和数据处理，可分析几十种组分，其输出为4~20mADC和1〜5VDC标准统一信号。