Гелиевый ионизированный газовый хроматограф

Гелиевый ионизированный газовый хроматографПрименяется к стандартам анализа газов высокой чистоты

GB / T 8979 - 2008 Высококачественный азот

GB / T 4844.3 - 1995 Высококачественный гелий

GB / T 7445 - 1995 Чистый водород, высокочистый водород, сверхчистый водород

GB / T 16942 - 2009 Газовый водород для электронной промышленности

GB / T 16943 - 2009 Газовый гелий для электронной промышленности

Эти стандарты определяют методы анализа следовых примесей в высокочистых газах, основным инструментом обнаружения которых является гелиевый ионизированный газовый хроматограф.

Газовые стандарты для электронной промышленности

GB / T 14604 - 2009 Газовый кислород для электронной промышленности

GB / T 14600 - 2009 Газокись аргона азота для электронной промышленности

GB / T 18994 - 2003 Газы высокой чистоты хлора для электронной промышленности

Эти стандарты применимы к полупроводниковой и электронной промышленности и требуют использования гелиевой ионизированной газовой хроматографии для обнаружения примесей класса ppb.

Гелиевый ионизированный газовый хроматографПринцип работы

Гелий как источник газа и ионизации:

Гелий высокой чистоты генерирует высокоэнергетические субстабильные атомы гелия (He *) или ионы гелия (He ⁺) при возбуждении высоковольтным электрическим полем или радиоактивным источником (например, бета - излучением).

Когда измеренные молекулы газа сталкиваются с этими частицами высокой энергии, происходит ионизация, которая генерирует электроны и положительные ионы, образуя электрические сигналы.

Интенсивность сигнала пропорциональна концентрации газа.

Режим обнаружения:

Режим импульсного разряда (PDHID): Высокоэнергетическая гелиевая плазма, генерируемая импульсным разрядом, обладает высокой чувствительностью и не требует радиоактивных источников.

Традиционная модель: использование радиоактивных изотопов (например, м³H или ⁶Ni) для возбуждения гелия в настоящее время используется реже.

основные характеристики

Сверхвысокая чувствительность:

Пределы обнаружения могут достигать уровня ppb (или даже ниже) и особенно подходят для анализа следовых газов.

Превосходная реакция на газы, такие как H2C, O2C, N2C, CO2B

Широкий линейный диапазон:

Сигнал и концентрация линейно зависят друг от друга на нескольких порядках величин и подходят для анализа проб с различными концентрациями.

Универсальность:

Можно обнаружить практически все газы (включая инертные газы), но менее чувствительны к сложным органическим веществам.

Основные области применения

Экологический мониторинг:

Обнаружение следовых загрязнителей в атмосфере (например, CO, CH, SF ₆).

Анализ парниковых газов (CO2O, N2O).

Нефтехимическая промышленность:

Количественный анализ компонентов, таких как H2B, O2B, N2C и CO в природном газе, нефтеперерабатывающем газе и расщепляющемся газе.

Обнаружение примесей в высокочистых газах (таких как аргон и азот электронного класса).

Полупроводниковая промышленность:

Контроль качества следовых примесей в сверхчистых газах (гелий, неон, аргон).

Область научных исследований:

Редкие газы в геологических образцах (He, Ne, Ar) анализируются.

Мониторинг в режиме реального времени газовых продуктов в химических реакциях.

局限性

Зависимость от высокочистого гелия:

Гелий является дорогостоящим и ограниченным ресурсом, поэтому его необходимо тщательно очищать, чтобы избежать помех от примесей.

Обслуживание сложное:

Системы должны быть очень чистыми, чтобы избежать загрязнения, которое приводит к исходному дрейфу или шуму.

Режим импульсного разряда должен оптимизировать напряжение, расход и другие параметры.

Низкая чувствительность к органическим веществам:

Сложные органические вещества (например, углеводороды) более подходят для обнаружения с помощью FID или MS.

Гелиевый ионизированный газовый хроматографСравнение с другими детекторами.

ДетекторчувствительностьПрименимые веществаТребования к газуособенность

HIDинертный газНужно использовать гелий высокой чистоты.Широкий линейный диапазон, сильная универсальность

ТКДнизкийуниверсальныйПроизвольная нагрузкаХорошая стабильность, но низкая чувствительность

ФИДвысокийОрганические веществаВодород / воздухОтличная реакция на углеводороды.

ЭКДвысокийЭлектроотрицательные вещества (например, галогены)Азот / аргонВысокая селективность, для анализа пестицидов, ПХБ

Меры предосторожности

Чистота гелия: рекомендуется использовать более 99999% гелия и оснащаться газоочистителем.

Системная утечка: небольшие утечки могут привести к нестабильности исходного уровня и требуют регулярного обнаружения утечки.

Выбор хроматографической колонны: обычно используемые молекулярные сита, колонны PLOT или колонны капилляров для разделения газа