什么是氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器（FID）？

火焰離子化檢測器，又稱氫焰離子化檢測器，英文全稱為：flame ionization detector，簡稱FID。主要用于可在H2-Air火焰中燃燒的有機化合物(如烴類物質)的檢測。它的主要部件是一個用不銹鋼制成的離子室。離子室由收集極、極化極(發(fā)射極)、氣體入口及火焰噴嘴組成。在離子室下部，氫氣與載氣混合后通過噴嘴，再與空氣混合點火燃燒，形成氫火焰。無樣品時兩極間離子很少，當有機物進入火焰時 ，發(fā)生離子化反應，生成許多離子。在火焰上方收集極和極化極所形成的靜電場作用下，離子流向收集極形成離子流。離子流經(jīng)放大、記錄即得色譜峰。有機物在氫火焰中離子化反應的過程如下：當氫和空氣燃燒時，進入火焰的有機物發(fā)生高溫裂解和氧化反應生成自由基，自由基又與氧作用產(chǎn)生離子。在外加電壓作用下，這些離子形成離子流，經(jīng)放大后被記錄下來。所產(chǎn)生的離子數(shù)與單位時間內進入火焰的碳原子質量有關，因此，氫焰檢測器是一種質量型檢測器。這種檢測器對絕大多數(shù)有機物都有響應，其靈敏度比熱導檢測器要高幾個數(shù)量級，易進行痕量有機物分析。其缺點是不能檢測惰性氣體、空氣、水、CO、CO2、NO、SO2及H2S等。

原理：含碳有機物在H2-Air火焰中燃燒產(chǎn)生碎片離子，在電場作用下形成離子流，根據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號強度，檢測被色譜柱分離的組分。在氫氧焰的高溫作用下，許多分子均將分裂為碎片，并有自由基和激態(tài)分子產(chǎn)生，從而在氫焰中形成這些高能粒子所組成的高能區(qū)，當有機分子進入此高能區(qū)時，就會被電離，從而在外電路中輸出離子電流信號。

特點：體積小，靈敏度高，死體積小，應答時間快，但對部分物質如H2、O2、N2、CO、CO2、NO、NO2、CS2、H2O等無響應。屬破壞性檢測器。

結構：主要為離子室，內有石英噴嘴、發(fā)射極（極化極，此圖中為火焰頂端）和收集極

1. 在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100—300V）構成一個外加電場。
2. 氫焰檢測器要用到三種氣體：

• N2 ：載氣攜帶試樣組分；
• H2 ：為燃氣；
• 空氣：助燃氣。

使用時需要調整三者的比例關系，檢測器靈敏度達到*。

工作過程：
來自色譜柱的有機物與H2-Air混合并燃燒，產(chǎn)生電子和離子碎片，這些帶電粒子在火焰和收集極間的電場作用下（幾百伏）形成電流，經(jīng)放大后測量電流信號。

A區(qū)：預熱區(qū)    B層：點燃火焰    C層：熱裂解區(qū)：溫度zui高    D層：反應區(qū)

具體描述如下：

氫氣由噴嘴加入，與空氣混合點火燃燒，形成氫火焰。極化極和收集極通過高阻、基流補償和50～350V的直流電源組成檢測電路，測量氫火焰中所產(chǎn)生的微電流。該檢測電路在收集極和極化極間形成一高壓靜電場。H2+O2燃燒能產(chǎn)生2100℃高溫，使被測有機組分電離。載氣(N2)本身不會被電離，只有載氣中的有機雜質和流失的固定液會在氫火焰中被電離成正、負離子和電子。在電場作用下，正離子移向收集極(正極)。負離子和電子移向極化極(負極)。形成的微電流經(jīng)高電阻，在其兩端產(chǎn)生電壓降，經(jīng)微電流放大器放大后從輸出衰減器中取出信號，在記錄儀中記錄下來即為基流，或稱本底電流、背景電流。只要載氣流速、柱溫等條件不變，基流亦不變。無樣品時兩極間離子很少，基流不變;當載氣+組分進入火焰時，在氫火焰作用下電離生成許多正、負離子和電子，使電路中形成的微電流顯著增大。即組分的信號，離子流經(jīng)高阻放大、記錄即得色譜峰。

注意事項：

（一） 注意安全
防氫氣泄漏，切勿讓氫氣泄漏入柱恒溫箱中，以防爆炸。注意以下幾點即可：

• 在未接色譜柱和柱試漏前，切勿通氫氣；
• 卸色譜柱前，先檢查一下，氫氣是否關好；如果是雙柱雙檢測器我譜儀，只有一個FID檢測器工作時，務必要將另一個不用的FID用悶頭螺絲堵死；
• 防燙傷，因為FID外殼很燙。

（二） 保持FID正常性能

• 正常點火：點火時，F(xiàn)ID檢測器溫度務必在120℃以上。點火困難時，適當增大氫氣流速，減小空氣流速，點著后再調回原來的比例。檢測器要高于柱溫 20~50℃，防水冷凝。
• 定期清洗噴咀
• 注意線性范圍與以下條件有關：一般用N2作載氣，載氣要凈化，除有機物；氣體流量比等。