便攜式氣相色譜技術(shù)用于土壤檢測的研究
武漢泰特儀器，提供土壤中VOCs檢測的便攜式氣相色譜儀。傳統(tǒng)的氣相色譜儀體積大、功耗高，通常只能在實驗室中使用，而將土壤樣品采集、保存帶回實驗室分析時，由于VOCs 易揮發(fā)、不穩(wěn)定，送到實驗室分析時往往由于樣品成分的改變、揮發(fā)損失等影響數(shù)據(jù)的準確性，因此可現(xiàn)場檢測的便攜式氣相色譜儀的開發(fā)便成為一個重要的研究方向。

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便攜式氣相色譜技術(shù)用于土壤檢測的研究

武漢泰特儀器，提供土壤中VOCs檢測的便攜式氣相色譜儀。傳統(tǒng)的氣相色譜儀體積大、功耗高，通常只能在實驗室中使用，而將土壤樣品采集、保存帶回實驗室分析時，由于VOCs 易揮發(fā)、不穩(wěn)定，送到實驗室分析時往往由于樣品成分的改變、揮發(fā)損失等影響數(shù)據(jù)的準確性，因此可現(xiàn)場檢測的便攜式氣相色譜儀的開發(fā)便成為一個重要的研究方向。近些年來隨著傳感器技術(shù)、微制造技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)等*的發(fā)展，使得儀器儀表向微型化發(fā)展、智能化發(fā)展，許多公司研制出便攜式氣相色譜儀，其體積小、便于攜帶。因此開發(fā)帶土壤樣品前處理或與頂空采樣裝置直接聯(lián)用的便攜式氣相色譜儀，在土壤檢測中有大量的潛在需求，有很好的發(fā)展前景。下面由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員對可用于便攜式氣相色譜儀設計的一些技術(shù)進行分析：

1研究吹掃-捕集技術(shù)

土壤中VOCs 的提取，是用惰性氣體連續(xù)通入樣品，將VOCs 組分吹掃出來后在吸附劑或冷阱中捕集，然后再把吸附劑加熱，使被測組分脫附，用載氣帶入氣相色譜柱中進行分析。這就需要根據(jù)分析有機物種類優(yōu)選吸附劑材料，以提高富集效率，設計吸附管結(jié)構(gòu)、研究快速梯度熱解析，壓縮熱解析譜帶，避免使用深冷技術(shù)，以縮短分析周期。

便攜式氣相色譜技術(shù)用于土壤檢測的研究

2改進電子氣路控制技術(shù)（EPC）

氣體由高壓鋼瓶或其他高壓氣源經(jīng)減壓閥進入凈化以及干燥管，再經(jīng)穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥后以一定的流速通過氣化室、色譜柱、檢測器，zui后被放空。目前氣相色譜儀多采用電子氣路控制技術(shù)取代穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥，通過檢測氣路中的流量、壓力的值來調(diào)節(jié)比例閥的開度，使氣路中流量、壓力穩(wěn)定在設置值，這是一個反饋控制過程，提高EPC 的精度、穩(wěn)定性、可靠性能*地提高分析的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性、靈敏度和分析速度，同時也能有效地減少氣體消耗和降低操作費用。

通過選擇高精度壓力傳感器、流量傳感器以及超小型比例閥，結(jié)合動態(tài)模糊PID 算法，實現(xiàn)EPC 壓力和流量的精確控制。

3研究低功耗、低氣耗檢測器技術(shù)

檢測器根據(jù)檢測特性分有：濃度敏感型檢測器和質(zhì)量敏感型檢測器。

濃度敏感型檢測器指檢測器的響應值取決于載氣中組分的濃度，適宜用峰高定量，如熱導檢測器（TCD）、電子捕獲檢測器（ECD）、光離子化檢測器（PID）等。

質(zhì)量敏感型檢測器指檢測器的響應值取決于載氣中組分的質(zhì)量，適用于峰面積定量，如火焰離子化檢測器（FID）、質(zhì)譜檢測器（MS）、火焰光度檢測器（FPD）、氮磷檢測器（NPD）等。

其中TCD 和FID 一直是互為第1、2 位的，是兩個zui常用的檢測器，ECD 和FPD 基本上互為穩(wěn)居第3、4 位，NPD 和PID 為第5、6 位。

研究檢測的是土壤中VOCs 成分，而FID 檢測器由于僅對含碳有機化合物有響應，對某些物質(zhì)，如*性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等不產(chǎn)生信號或者信號很弱，比其它檢測器更適合于痕量有機物分析。

4研究低功耗溫控系統(tǒng)

溫控系統(tǒng)主要用來控制色譜柱、吸附劑熱解析和檢測室的溫度。升、降溫的速度、溫度控制精度對分析通量和重復性均具有較大的影響。由于吸附劑熱解析、色譜柱和檢測器要求的適合溫度各有不同，所以要求配有三種不同的溫控裝置，以便設定控制和測定各處的溫度。選擇用高效率加熱模塊，功率小，效率高，可在短時間內(nèi)對溫控區(qū)進行快速升溫，選擇采用機械強度良好、低熱容以及高導熱性的支撐材料，設計溫控區(qū)、加熱體與支撐體之間的固定方式，保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速升溫和溫度均勻性以滿足要求的同時降低功耗。

隨著傳感器技術(shù)、微制造技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)等*的發(fā)展，市場上的便攜式氣相色譜儀器也在不斷的改進和完善中，儀器在改變過去體積大、適應性差的同時，向著智能化、小型化方向發(fā)展。在設計可用于土壤中揮發(fā)性有機物檢測的便攜式氣相色譜儀時，結(jié)合吹掃-捕集樣品前處理技術(shù)，選擇合適吸附劑材料，采用低氣耗的氫火焰離子化檢測器，并改進電子氣路控制技術(shù)，設計低功耗溫度控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)體積小、攜帶方便、電池供電的低氣耗、低功耗便攜式氣相色譜儀，從而為土壤揮發(fā)性有機物的現(xiàn)場檢測、實時分析提供有效準確的測量數(shù)據(jù)。