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氮氣發生器的三種工作原理介紹

2020-06-27
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  氮氣發生器主要由電解系統、壓力控制系統、凈化系統和顯示系統組成。氮氣發生器能否很好地應用于氣相色譜分析實驗,與發生器的原理有很大關系。氮氣發生器的工作原理大致分為三種:1.以電化學分離法和物理吸附法相結合的方式;2.采用中空纖維膜分離;3.采用氣相色譜技術用新型合成分子篩分離。

  具體說明:

  一、電化學分離法和物理吸附法:采用這種原理產生的氮氣存在的問題很多。

  二、采用中空纖維膜法:氮膜系統可將廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上,zui高可得到99.9%的純氮。該氮氣發生器可以用于氣相色譜儀做載氣,僅適用于分析組分成分要求不高的行業。

  三、采用氣相色譜技術用新型合成分子篩分離:這是一種新型的空氣分離方法,它以壓縮空氣為原料,合成分子篩為吸附劑,氣相色譜分離吸附流程,在常溫低壓下,利用空氣中的氧和氮在分子篩中的擴散速度不同,把氧和氮加以分離,氮氣的純度和產氣量可按客戶需要調節。

  氮氣發生器的工作原理是分離空氣,電解膜的負極側發生氧化反應,吃掉空氣中的氧化性氣體,在正極側還原,空氣流過電解池后就只剩下氮氣和惰性氣體,故國內發生器的純度大多標有“相對含氧量”,氮氣的純度和空氣流速,有效分解面的長度,電解電勢的強弱都有關系,這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質的作用就是提高水的導電率,使電化學反應能順利進行。

  發生器對色譜的影響有一點常常被忽略,就是發生器內的開關電源工作事會對電網電壓造成一定的干擾(壓縮機的啟動和停止也會),所以色譜儀必須經過穩壓電源供電,當然不用穩壓電源的用戶極少。

  對色譜來說,氮氣發生器產生了氮氣后,還需要脫水、脫氧(加脫水脫氧管),否則會損害ECD檢測器。

  對質譜來說,國內的氮氣發生器都無法達到很高的流量,所以,現在很多人都還使用液氮罐,來支持液質聯用需要的氮氣流量。

  值得提醒的一點是:氮氣發生器只能在實驗室內或實驗室外很近的位置采集空氣作為氣源,而實驗室內空氣經常是受到污染的,其中的有機溶劑含量因為實驗前處理過程等原因(此外GC的洗針溶劑揮發,液相的流動相揮發)不可避免的超標。


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