一、工作原理
液质联用氮气发生器的工作原理主要基于分离技术,如膜分离技术、电解分离技术以及变压吸附(PSA)技术等。这些技术能够从空气中高效地分离出氮气,同时去除氧气、水分、碳氢化合物和其他有害气体,从而确保输出氮气的高纯度和稳定性。
1、膜分离技术:这是常用的技术之一。空气经压缩机压缩过滤后进入高分子膜过滤器,由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数不同,导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。在一定压力条件下,利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离,从而得到高纯度的氮气。
2、电解分离技术:通过电解池对空气进行电解,正极侧发生还原反应,负极侧发生氧化反应,吃掉空气中的氧化性气体,从而在电解池后只剩下氮气和惰性气体。这种方法对电解质的纯度和电解电势的强弱有较高要求。
3、变压吸附(PSA)技术:利用碳分子筛对空气中的氧气和氮气进行选择性吸附。在加压条件下,氧气被吸附在碳分子筛上,而氮气则通过分子筛流出。当压力降低时,被吸附的氧气被释放,碳分子筛得以再生,从而可以连续产出氮气。
二、类型
根据工作原理和性能特点的不同,液质联用氮气发生器可以分为多种类型。例如,按照氮气纯度可以分为普通纯度和高纯度氮气发生器;按照输出流量可以分为小流量、中流量和大流量氮气发生器;按照结构特点可以分为一体式和分体式氮气发生器等。此外,还有一些特殊类型的氮气发生器,如带有智能化自诊断功能和服务提示功能的氮气发生器等。
三、特点
液质联用氮气发生器具有多种特点,这些特点使其成为LC/MS系统的理想氮气来源:
1、高纯度氮气:通过分离技术能够产出纯度高达99%以上的氮气,部分产品甚至可达到99.9999%以上,满足LC/MS系统对氮气纯度的严格要求。
2、稳定可靠:它具有稳定的性能,能够长时间连续工作,为LC/MS系统提供稳定的氮气供应。这对于确保实验结果的准确性和可靠性至关重要。
3、智能化操作:部分型号的液质联用氮气发生器配备有智能化的自诊断功能和服务提示功能,便于维护和使用。这些功能能够自动检测设备的运行状态,及时发现并报告潜在故障,从而确保设备的正常运行。
4、节省空间:高度集成的模块化结构设计使得设备体积紧凑,节省实验室空间。这对于空间有限的实验室来说尤为重要。
5、低噪音:内置压缩机并采用悬空隔音系统,使得运行时的噪音较低,不会对实验室环境造成干扰。
四、应用
液质联用氮气发生器在多个领域都有广泛的应用,包括但不限于:
1、药品研发:在药品研发过程中,LC/MS系统常用于药物代谢产物的分析和鉴定。该设备为LC/MS系统提供高纯度氮气,确保分析结果的准确性和可靠性。
2、环境监测:在环境监测领域,LC/MS系统用于检测水中的污染物和痕量元素。它为系统提供稳定的氮气供应,确保检测结果的准确性和灵敏度。
3、食品安全:在食品安全检测中,LC/MS系统用于检测食品中的添加剂、农药残留和有害物质等。高纯度氮气有助于提高检测的准确性和灵敏度。
4、生物样本分析:在生物样本分析中,LC/MS系统常用于蛋白质组学、代谢组学和脂质组学等领域的研究。它为系统提供稳定的氮气供应,确保分析结果的准确性和可靠性。