工業(yè)氣體分析技術(shù)
武漢泰特沃斯科技有限公司,是國內(nèi)領(lǐng)先的氣相色譜儀供應(yīng)商。GC2030Plus氣相色譜儀(觸摸屏)是泰特儀器潛心研究研發(fā)出來的一款實驗室專用氣相色譜儀,氣相色譜儀是一種對混合氣體中各組成成分進(jìn)行分析檢測的高精密度科學(xué)儀器。
如何選擇最適合的氣體分析技術(shù)呢? 以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員對兩種氣體檢測方法進(jìn)行了比較分析,并得出了每種氣體檢測分析技術(shù)各自最適合的應(yīng)用。
選擇適合具體應(yīng)用的檢測分析技術(shù)非常重要。在氣體分析市場中有很多不同的氣體檢測分析技術(shù),要從中找出一種最適合某種具體應(yīng)用的檢測分析技術(shù)是非常困難的。本文就最受歡迎的兩種氣體檢測分析技術(shù)——GC 氣相色譜技術(shù)和QCL 量子級聯(lián)激光技術(shù)的選擇給出了指導(dǎo)性的建議。這兩種氣體檢測分析技術(shù)都提供了很高的檢測靈敏度和檢測精度,但根據(jù)具體應(yīng)用的不同和檢測要求的不同,我們對這兩種分析方法進(jìn)行了對比。量子級聯(lián)激光器氣體分析儀的價格與氣相色譜儀的價格相差不多,兩種檢測分析技術(shù)方法都提供了多組分分析能力,因此在這兩種技術(shù)方法中進(jìn)行選擇時,主要考慮的就是具體的應(yīng)用要求。
氣相色譜分析儀
氣相色譜法是應(yīng)用最為廣泛的碳?xì)浠衔餀z測分析方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)包括:檢測范圍廣(從ppm 到100%)、可對多種組分進(jìn)行檢測以及檢測結(jié)果的再現(xiàn)性。過程氣相色譜是為在過程設(shè)備中進(jìn)行檢測而開發(fā)的,在煉油廠、石油化工廠以及環(huán)境保護(hù)等行業(yè)中使用。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中,性能可靠的檢測分析儀器能夠連續(xù)并精確地對氣體或者液體進(jìn)行監(jiān)控。氣相色譜分析儀是一種多功能的分析儀器,能夠?qū)σ后w、氣體以及大量的不同分子進(jìn)行檢測。它能夠把復(fù)雜的混合組分逐一分析出來,也可以檢測異構(gòu)體的濃度,原則上可以對數(shù)十種組分進(jìn)行檢測分析。
量子級聯(lián)激光氣體分析儀
量子級聯(lián)激光檢測技術(shù)是一種相對較新的氣體分析技術(shù)。其原理為TDLAS 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)在氣體狀態(tài)下對物質(zhì)的組成成分進(jìn)行檢測分析的技術(shù)。量子級聯(lián)激光器具有功能強(qiáng)大的中紅外光的光源,因此與半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)相比也有著更好的性能。量子級聯(lián)激光器能夠識別許多特異組分,具有很寬的動態(tài)檢測范圍和很高的檢測精度,并且維護(hù)工作量小,使用壽命長。一般情況下,量子級聯(lián)激光分析儀可以一次完成12 種組分的檢測。但這些被測組分必須是小分子氣體組分,例如二氧化碳、氨或者直至C4 的烴類。當(dāng)被測樣品是液體、大分子氣體或者流體中含有的組分量很大時,則氣相色譜法是正確的選擇。
檢測分析速度
在某些應(yīng)用中,對分析儀的檢測分析速度有著很高的要求。在這種應(yīng)用情況下,量子級聯(lián)激光分析儀比氣相色譜儀更具優(yōu)勢。用量子級聯(lián)激光器進(jìn)行檢測分析時,被測樣品通過測量池,在測量池中受到激光射束的連續(xù)照射和檢測分析。檢測時間的長短取決于檢測單元徹底沖洗的時間長短,一般情況下不到10 s就可以獲得90%的變化信息。它的檢測分析結(jié)果是真正的連續(xù)性檢測分析結(jié)果,顯示檢測分析的實時數(shù)據(jù)。而氣相色譜法則不同,它的工作原理是先注入樣品再對樣品進(jìn)行檢測。因此氣相色譜法的檢測分析時間較長,根據(jù)檢測分析任務(wù)的不同,一個檢測分析周期的時間在1~15 min之間。這樣一來它所檢測到的濃度數(shù)據(jù)就是周期性的數(shù)據(jù)而非連續(xù)性的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要快速的、連續(xù)性的檢測分析時,量子級聯(lián)激光技術(shù)是更好的選擇。
靈敏度
在靈敏度和動態(tài)范圍方面,量子級聯(lián)激光分析儀的性能比氣相色譜儀要好。量子級聯(lián)激光分析儀可以對某些濃度只有ppb級(納克級)的混合物進(jìn)行檢測。另外它的濃度檢測范圍很廣,可以在一臺分析儀中完成從ppb級到百分比級的濃度檢測,只需調(diào)整不同的光路路徑長度或者使用不同吸收強(qiáng)度的吸收峰即可。
在檢測樣品全部組成成分時,氣相色譜儀也是經(jīng)常需要使用的檢測分析儀器。它能夠在ppm(微克級)級的范圍內(nèi)完成樣品成分的濃度檢測,同時也能對比例最高為100%的主要成分進(jìn)行測定。為了能夠利用氣相色譜儀完成濃度ppb級的檢測分析,通常情況下需要使用專門的進(jìn)樣器以及特制的色譜柱,操作更加復(fù)雜,成本也更加昂貴。若對靈敏度要求很高,或者需要較大的動態(tài)范圍時(例如:提供過程故障可追朔性的在線純度檢測時),量子級聯(lián)激光分析儀是理想的選擇。若要檢測分析出被測樣品中的每一種組成成分(包含主要組分濃度)時,氣相色譜儀表現(xiàn)更好。
生命周期費(fèi)用
一般情況下,量子級聯(lián)激光分析儀的使用運(yùn)行費(fèi)用比氣相色譜儀低。氣相色譜儀工作時需要載氣,通常是氫氣、氦氣或者是氮?dú)?。而量子級?lián)激光分析儀工作時則不需要這些氣體。
量子級聯(lián)激光器非常堅固耐用,可進(jìn)行多次驗證,利用被測氣體進(jìn)行實時的校準(zhǔn)標(biāo)定。因此,利用標(biāo)氣對量子級聯(lián)激光分析儀進(jìn)行計量檢定的周期就可以是每12個月進(jìn)行一次,減少頻繁標(biāo)定。