文档介绍：. 氮磷检测器(NPD) 又称热离子化检侧器(TID) 是分析含 N、P 化合物的高灵敬度高选择性和宽线性范围的检测器。 1961 年 Cremer 等最初研制的火箱热离子化检测器是在 FID 检侧器的喷口上方加热碱源。由于采用的碱源为挥发性碱金属, 寿命短、检测器灵敏度不稳, 无推广价值; 1974 年 Kolb 采用不易挥发性碳酸铷和二氧化硅烧结成硅酸铷珠, 解决了铷珠寿命短的缺点,由于铷珠在冷氢焰中用电加热。因此检测器的稳定性明显改警、灵敏度显著提高, 背景基流从 10-9A 降至 10-13A , 从而使 NPD 一越为气相色谱仪中最常装备的检测器之一, 成为检侧痕量氮、磷化合物的气相色谱专一检侧器广泛被用于环保、医药、临床、生物化学、食品等领域。 1 氮磷检测器的结构 NPD 的结构与操作因产品型号不同而异,典型结构如图 2-26 所示。 NPD 与 FID 的差异是在喷口与收集极间加一个热电离源( 又称铷珠) 。热电离源通常采用硅酸铷或硅酸铯等制成的玻璃或陶瓷珠,珠体约为 1~ 5mm3 ,支择在一根约直径的铂金丝支架上。其成分、形态、供电方式、加热电流及负偏压是决定 NPD 性能的主要因素, 各公司不同型号的 NPD 电离源的设计也不尽相同。 NPD 的操作有两种方式:(1) 氮磷型操作,此为主要的操作方式,如图 2-27(a) 所示,喷嘴不接地, 空气和氢气流量较小[V 空气< 150/ml/min , VH2 < (4~ 9ml/min)] 被电加热至红热的电离源,在电离源周围形成冷焰,含 N、P 的有机化合物在此发生裂解和激发反应,形成 N, P 的选择性检侧, 对烃的选择性可达 102 ~ 104 。(2) 磷型操作,如. 2-27(b) 所示, 喷嘴接地, 电离源在正常 FID 操作状态的火焰中[V 空气=300ml/min , VH2=50 ~ 60ml/min] 加热至发红, 烃类化合物的的信号被导入大地,而含 P 的化合物坡电离源激发,形成 P 的选择性检测。. 为了进一步改善 NPD 上含 P 化合物的峰形。有文献报道,可在电离源表面涂 Al、 Rb 粉改善峰形。 2 氮磷检测器的响应机理 NPD 的响应机理有不同的解释,土要有 Kolb 提出的气相电离理论和 Patterson 与 Olah 等提出的表面电离理论。 Kolb 提出的气相电离理论认为电离源被加热后,挥发出激发态铷原子, 铷原子与火焰中各基团反应生成 Rb+ , Rb+ 被负极电离源吸收还原; 火焰中各基团获得电子成为负离子, 形成基流。当含 N、P 化合物进人电离源的冷焰区, 生成稳定的电负性基团(CN 和 PO 或 PO2) 电负性基团从气化的铷原子上获得电子生成 Rb+ - 或 PO . -,、 PO2- 。负离子在正电位的收集极释放出一个电子, 同时物出信号。 Rb+ 又回到负电位的物表面,被吸收还原. 以维持电离源的长期使用。 3 氮磷检测器操作条件的选择 NPD 检侧的主要影响因素是加热电流、极化电压和气体流速. (1) 极化电压的影响与 FID 相似。极化电压增加。输出信号相应增大; 但电压绝对值大于 180V 时,响应值基本不变。(2) 电离源温度的影响加热电流决定电高源的表面温度,当表面温度低于 600 度,基流和响应都小