电子捕获检测器
同修 / 2022-07-14
电子捕获检测器
电子捕获检测器是一种选择性检测器，它仅对具有电负性的物质(指化合物分子或原子对电子有强的亲和力，而产生负离子的物质)有响应信号。物质的电负性愈强，检测器的灵敏度愈高。特别适用于分析多卤化物、多硫化物、多环芳烃、金属离子的有机整合物，在农药、大气及水质污染检测中得到产泛的应用。
1.检测原理
电子捕获检测器中有一辐射低能量β射线的放射性同位素(氚(H3)-饮(Ti)源、氚(H3)一筑(Sc)源、镍(Ni63)源、金(Au)一钜(Pm147)源)作为负极，另有一不锈钢正极。在正、负极上施加直流电压或脉冲直流电压。当载气(氮气)通过检测器时，在放射源的β射线作用下会电离生成正离子(为分子离子)和低能量电子。
β
N2→N2++e
由于正离子N 向负极移动的速度比电子向正极移动的速度慢，因此正离子和电子之间的复合机率较小。在一定电压下，载气正离子全部被收集，就构成饱和离子流(约10"安)，即为检测器的基流。
当电负性的被测定样品进入检测器后，其可捕获低能量电子，而形成负离子。
AB+e→AB-+E
AB+e→A·+B-+E
反应式中A·为游离基，E为释放的能量。生成的负离子AB-或B-极易与载气的正离子N+复合(比电子与正离子N2+的复合机率大10 5～10 8)，结果就降低了检测器原有的基流，产生了样品的检测信号。由于被测样品捕获电子后降低了基流，所以产生的电讯号是负峰，负峰的大小与样品的浓度成正比。
2.检测器的结构
电子捕获检测器的结构应满足气密性好(防止β辐射线逸出)、绝缘性高(正、负电极间绝缘电阻要高)、死体积小(响应时间快)、便于拆卸(利于清洗放射源)的要求。常用的电极结构为平行板式(施加恒定直流电压)或圆筒状同轴电极式(施加脉冲直流电压)。两电极间用聚四氟乙烯绝缘。放射源安装在负极。正、负极间的距离要适当。其结构 见示意图15-27。联接正、负电极的微电流放大器与氢火焰离子化检测器使用的相同。
3.操作条件
电子捕获检测器是具有高灵敏度的选择性检测器，其对操作条件的要求也较苛刻。
①载气纯度及流速：电子捕获检测器常用超纯氮气或氩气(含5～10%甲烷)作载气，若载气纯度低，其含有的电负性物质(氧、水等)，就会使基流大大降低，从而降低了测定的灵敏度。为保证高的基流，载气流速约为50～100毫升/分。而在气相色谱分析时为保证高柱效常在低流速(30～60毫升/分)下进行样品分析，因此，为保证高的基流，常需在色谱柱后通入“补加气”。
②进样量：电子捕获检测器是依据些流减小获得检测信号。为获得高分离度，进样量必须选择适当，通常希望产生的峰高不超过基流的30%，当样品浓度大时，应适当稀释后再进样。
③ 检测器的烘烤时间：基流是影响电子捕获检测器灵敏度的重要因素，当色谱柱未老化好而有低沸物流出或固定液流出时，都会使检测器被沾污而降低基流。为确保基流不变，在使用之前，应在一定柱温和检测器温度下，长时间(24～120小时)通入高纯氮气烘烤检测器，烘烤温度应比使用的柱温高30~50℃。此外为了防止检测器被固定液流失沾污，应当使用耐高温固定液。
④检测器的使用温度：由所用放射源的最高使用温度所限制，对氚-钛源应低于150℃，对氚-源应低于325℃，对镍源应低于400℃。
⑤极化电压及电极间距离：电子捕获检测器中正、负电极间距离以4~10毫米为宜。对于直流供电和脉冲直流供电，其极化电压为5~60伏。当脉冲供电时，脉冲周期对 基流大小和峰高响应影响很大，当脉冲周期增大时，基流减小、峰高响应增大。当脉冲周期减小时，基流增大，峰高响应减小，此时会扩大测量的线性范围。因此在测定中脉冲周期应仔细选择。
.jpg "检测器的结构")
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