氣相色譜分析實(shí)驗中的高純氮氣發(fā)生器原理
更新時(shí)間：2016-08-30 點(diǎn)擊次數：2387
高純氮氣發(fā)生器是一套能提取氮氣的設備，它主要應用領(lǐng)域為：航空航天、核電核能、食品醫藥、石油化工、電子工業(yè)、材料工業(yè)、國防和科學(xué)實(shí)驗等領(lǐng)域。為便于大家了解現狀,下面我來(lái)介紹幾種應用于氣相色譜分析實(shí)驗的高純氮氣發(fā)生器原理，僅供大家參考。
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法
3．采用氣相色譜柱吸附分離技術(shù)
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高純氮氣發(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）的高純氮氣發(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)生高純氮氣發(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，zui高可得到99.9%的純氮。該高純氮氣發(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，采用氣相色譜柱吸附流程,在常溫壓力下,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，zui高可得到99.9995%的純氮，適用于各種氣相色譜檢測器。該系列高純氮氣發(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，zui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zui低保養的情況下*地運行。
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