揭秘：氮氣發(fā)生器應用于氣相色譜分析實(shí)驗的原理

       氮氣發(fā)生器應用于氣相色譜分析實(shí)驗的原理主要有三個(gè)：
　　1． 以電化學(xué)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PSA技術(shù)用新型合成分子篩分離
　　一 、電化學(xué)分離法和物理吸附法（需“加液” ）概況：
　　采用電化學(xué)分離法和物理吸附法的發(fā)生器可以制取純氮、氧氣等氣體。它利用恒定電位電解法，采用微孔膜（例如石棉膜）作為兩電極的分隔板，多孔氣體擴散型氧電極為陰極，鎳網(wǎng)為陽(yáng)極，且電極安裝是采用硬支撐結構。該發(fā)生器可在氮、氧氣室壓差（１ＭＰａ）下穩定工作，可避免陰極氫析出，保證產(chǎn)生氣體的純度氮。具體制取氮氣的方法是以空氣為原料將氣體送入有電解液的電解槽，在兩電極間加上電壓≤１. ５Ｖ的直流電，此時(shí)在槽內空氣中氧氣被吸收而獲得氮氣。其電解液采用“強制循環(huán)方式”，由電磁泵帶動(dòng)電解液在液路中循環(huán)，提高了電解效率。
　　采用這種原理產(chǎn)生的氮氣存在的問(wèn)題很多。主要的問(wèn)題有：
　　1. 加KOH液體（水）的氮氣發(fā)生器所產(chǎn)生的氮氣中含水量高且帶有一定腐蝕性，容易造成色譜儀調試不穩定，一旦長(cháng)時(shí)間使用該氮氣必然造成色譜柱柱效降低。
　　2．利用該原理產(chǎn)生的氮氣如果長(cháng)時(shí)間在常壓（標準大氣壓）條件下使用，會(huì )造成嚴重的返液（回液）現象。為了防止返液，廠(chǎng)家設計了各種裝置來(lái)嘗試解決這個(gè)問(wèn)題，但是均不能解決根本性的問(wèn)題。畢竟它還是要加液的，一旦防返液的裝置出現故障就會(huì )造成氣路及色譜柱報廢，嚴重的甚至可能導致氣相色譜儀全部報廢。
　　3. 氮氣純度偏低，對色譜儀的熱導檢測器的熱敏元件會(huì )造成氧化，時(shí)間一久熱導檢測器的靈敏度降低。
　　鑒于存在以上三點(diǎn)的問(wèn)題，很多色譜儀廠(chǎng)家、儀器經(jīng)銷(xiāo)商及維修人員均不建議使用該種原理產(chǎn)生氮氣的發(fā)生器來(lái)做氣相色譜儀載氣。
　　二、 采用中空纖維膜法（無(wú)需“加液” ）：
　　兩種或兩種以上的氣體混合通過(guò)高分子膜時(shí),由于各種氣體在膜中的溶解度和擴散系數的差異,導致不同氣體在膜中相對滲透速率有所不同。根據這一特性，可將氣體分為“快氣”和“慢氣”。
　　當混合氣體在驅動(dòng)力---膜兩側壓差的作用下，滲透速率相對較快的氣體和水、氧、二氧化碳等透過(guò)膜后在膜滲透側被富集，而滲透速率相對較慢的氣體如氮氣、一氧化碳、氬氣等則在滯留側被富集，從而達到混合氣體分離之目的。
　　當以加壓凈化空氣為氣源時(shí)，氮氣等惰性氣體被富集成高純度供生產(chǎn)應用，由滲透側排空的為富氧空氣。氮膜系統可將廉價(jià)的空氣中氮從78%提高到95%以上，高可得到99.9%的純氮。該氮氣發(fā)生器可以用于氣相色譜儀做載氣，分析組分成分要求不高的行業(yè)。
　　三、 采用氣相色譜分離技術(shù)（無(wú)需“加液” ）：
　　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(chǎn)氣量可按客戶(hù)需要調節。所產(chǎn)生氣體 流速穩定，氮氣純化*，產(chǎn)出的氮氣純度高，高可得到99.9995-99.9999%的純氮，適用于各種氣相色譜檢測器。該系列高純發(fā)生器只要一按開(kāi)關(guān)，便可以源源不絕的生產(chǎn)出高質(zhì)量和高純度的氮氣，運行穩定可靠，重要的是它不需要任何化學(xué)消耗品。操作方便，可24小時(shí)無(wú)人值守。且它可以在不需任何監管和低保養的情況下*地運行。