Tracera

詳細說明

 

傳統氣相色譜檢測器很難勝任氣體中痕量物質分析的工作,島津公司全新開發的高靈敏度氣相色譜系統Tracera,融合了專為毛細管型氣相色譜儀GC-2010 Plus精心設計的BID檢測器(介質阻擋放電等離子體檢測器)技術,在此方面展示了強大的分析優勢,完全能夠滿足痕量物質分析的需求。

高靈敏度

比TCD的靈敏度高100倍以上,比FID的靈敏度高2倍以上

高通用性

單一檢測器完全滿足復雜分析要求

高穩定性

介質阻擋放電等離子體生成技術保證儀器長期穩定性

新型等離子體技術滿足痕量分析的要求

新型BID檢測器(介質阻擋放電等離子體檢測器)主要通過介質阻擋放電產生的氦等離子體進行電離(離子化),是一種靈敏度極高的通用型檢測器。在較低溫度下,通過在石英玻璃管上加高電壓,產生具有極高光子能量(17.7eV)的氦等離子體。

色譜柱流出的組分在氦等離子體的能量轟擊下離子化,收集極檢測離子信號,輸出色譜峰。

BID檢測器是島津公司與日本大阪大學工程學研究生院原子和分子技術中心Katsuhisa Kitano博士的合作研究成果,目前已獲得3項美國專利,4項專利待審批。

應用對比

檢測器適用化合物
介質阻擋放電等離子體檢測器(BID)全部有機和無機化合物 (He和Ne除外)
熱導檢測器  (TCD)全部有機和無機化合物(載氣除外)
氫火焰離子化檢測器 (FID)全部有機化合物 (甲醛和甲酸除外)

高靈敏度

靈敏度高于TCD百倍以上,高于FID 兩倍以上

BID和TCD檢測器靈敏度比較

分析永久性氣體比較這兩個檢測器的靈敏度差異。對于有機化合物,BID檢測器的靈敏度是TCD的200倍以上;對于永久性氣體,BID檢測器的靈敏度是TCD的幾十倍以上。

 

永久性氣體和輕烴類化合物的高靈敏度分析

分析永久性氣體和輕烴類化合物時,常規分析方法需要配置多個檢測器,且在分析ppm水平的CO和CO2時,需要甲烷轉化爐和FID檢測器配合才能進行分析。此時,如果使用BID檢測器則完全不同,它可以替代這兩個裝置,實現無機氣體和輕烴類混合物的高靈敏度同時分析。

 

檢測濃度范圍對比

注:圖中所示為推薦檢測濃度范圍,實際分析中可能會因化合物結構、分析條件和儀器的不同而有所差異。

全新開發的通用型檢測器

單一檢測器完全滿足復雜分析要求

BID和FID檢測器靈敏度比較

FID檢測器對C-H鍵化合物響應良好,是烴類化合物分析的理想選擇,但對含羰基、羧基、羥基(-OH)、醛基(-CHO)、鹵素(氟,氯等)化合物的響應較差或無響應。相比較而言,BID檢測器可以極大提高上述化合物的靈敏度,且靈敏度幾乎無差異。

 

靈敏度比較

右圖所示為不同溶劑在FID和BID上的響應差異。正己烷的響應值設定為1,所有化合物BID的靈敏度均高于FID,且相對響應值較為均一。

 

分析高沸點化合物

BID的設定溫度可達350℃,完全滿足n-C44以下石蠟混合物的分析要求。

高穩定性

介質阻擋放電等離子體生成技術保證儀器長期分析穩定性

下圖為BID檢測器等離子體發生室,其放電電極與等離子體無任何接觸,此耐用式結構設計使BID完全不需要儀器維護或消耗品更換。

 

長期分析穩定性實驗

為評估長期分析穩定性,BID檢測器進行了靈敏度穩定性實驗,分別在儀器連續運行96h、2688h、3240h時讀取峰強度值,96h時響應值設定為1,計算2688h和3240h數值,如右圖所示,其差異可以忽略。

 

痕量氣體分析重現性實驗

樣品中各組分濃度約5ppm,采用定量環進樣方式對樣品進行一系列重現性實驗,峰面積的重現性良好,RSD在0.84%–1.80%之間。

相關應用

單一系統完全滿足多種分析要求

高靈敏度氣相色譜系統Tracera是基于GC-2010 Plus平臺,融合島津全新開發的BID檢測器(介質阻擋放電離子化檢測器),屬于通用型氣相色譜儀。

人工光合成研究中的反應產物分析

人工光合成是光催化領域的一個分支,通過模仿植物的光合作用,將水分解后產生氫氣,并進行存貯,以獲得能源的技術。人工光合成是公認的有望成為繼光伏發電、太陽能、生物能之后的第四大可再生能源。下圖所示為光催化二氧化碳還原反應中生成CO和H2的同時分析。

從圖中可以看出,CO的生成量隨著時間延長迅速增加,反應末期,增速逐漸放緩。

Tracera系統可通過單檢測器和單載氣,實現CO和H2的高靈敏度同時分析。

乙烯的雜質分析

乙烯是一種重要的有機化工原料,用來合成多種高分子化合物,須測定原料乙烯的純度。下圖所示為乙烯的雜質分析:

以H2(30 ppm)、CO(2 ppm)、CO2(15ppm) 、CH4(30 ppm)為痕量雜質進行分析。

Tracera可通過單檢測器和單載氣,實現永久氣體和輕烴類雜質成分的高靈敏度同時分析。

鋰離子電池產生氣體分析

評估鋰離子電池的性能老化狀況時,常常需要分析電池衰退過程中產生的氣體。Tracera是氣體分析的理想選擇。下圖所示為鋰離子電池產生氣體分析:

從鋰離子電池中提取氣體并稀釋,導入氣相色譜儀進行分析。

Tracera可通過單檢測器和單載氣,實現鋰離子電池生成氣分析。



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