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在實(shí)驗(yàn)室氣相色譜儀的使用中，通過(guò)使用不同的氣體往往可以優(yōu)化分離效果。氫氣發(fā)生器使氫氣作為氣相色譜系統(tǒng)的載氣非常方便，克服了其他載氣體需要購(gòu)買氣瓶的缺點(diǎn)。

氫氣作為載氣在氣相色譜分析中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

高擴(kuò)散速率：由于氫氣分子質(zhì)量較小，因此具有較高的擴(kuò)散速率，這有助于提高分離效率和分離速度 。

低粘度：氫氣的粘度較低，有利于氣相柱中流體的傳輸，減小峰展寬，提高分離性能 。

良好的熱導(dǎo)性：氫氣具有良好的熱導(dǎo)性能，有助于保持色譜柱溫度的穩(wěn)定性 。

低背景噪聲：氫氣的市場(chǎng)組分相對(duì)較少，背景噪聲較低，有利于檢測(cè)靈敏度的提高 。

快速分析：氫氣可以在較高的流速范圍內(nèi)保持優(yōu)秀的板高和分離效率，允許在不損失分離效率的情況下縮短分析時(shí)間 。

適合快速氣相色譜分析：由于氫氣具有較低的粘度，可以使用直徑更小的毛細(xì)管而保持較高的載氣流速，有效地縮短分析時(shí)間 。

安全性：通過(guò)使用氫氣發(fā)生器代替購(gòu)買氫氣鋼瓶，可以避免氫氣與空氣形成爆炸性混合物的風(fēng)險(xiǎn) 。

成本效益：氫氣的價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，且可以通過(guò)氫氣發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)生成，相比氦氣更經(jīng)濟(jì)，且不需要頻繁更換氣瓶，減少了實(shí)驗(yàn)室的勞動(dòng)強(qiáng)度和空間占用 。

適用于特定的檢測(cè)器：在使用電子捕獲檢測(cè)器（ECD）時(shí)，氫氣作為載氣可以避免氧化過(guò)程；在使用熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）時(shí)，氫氣的導(dǎo)熱性特別高 。

適合于特定的色譜柱和分析條件：氫氣作為載氣時(shí)，分離的效率是最高的，大概是使用氦氣的分離效率的2倍，是使用氮?dú)獾姆蛛x效率的四倍 。

綜上所述，氫氣作為載氣在氣相色譜分析中提供了快速、高效和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也需要注意其安全性和與特定檢測(cè)器的兼容性。

氫氣發(fā)生器與安全

分析人員一直思考的問題是氫氣的化學(xué)反應(yīng)性，盡管氫氣作為燃料氣早已用于氣相色譜，但人們對(duì)其作為載氣仍心存懷疑。所有氣相色譜的毛細(xì)管柱都與色譜儀的進(jìn)樣器相連，在充滿氫氣的毛細(xì)管中，若混入4%的空氣即形成爆炸性混合物。這種情況可以通過(guò)使用氫氣發(fā)生器代替購(gòu)買氫氣鋼瓶來(lái)避免，現(xiàn)代化的氫氣發(fā)生器原理為水的電解，通常采用固體電解質(zhì)，固體電解質(zhì)的特點(diǎn)是質(zhì)子通過(guò)其孔徑結(jié)構(gòu)運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣的有效分離。

氫氣發(fā)生器只有在需要的時(shí)候才產(chǎn)生氫氣，因?yàn)槠湓谔囟ǖ臅r(shí)間內(nèi)只產(chǎn)生一定量的氣體，因而可以通過(guò)壓力來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)是否過(guò)載。在系統(tǒng)過(guò)載的情況下，氫氣發(fā)生器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，因而不可能在色譜系統(tǒng)內(nèi)形成爆炸混合物。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生泄漏，流速高于發(fā)生器最大效率時(shí)，系統(tǒng)也將自動(dòng)關(guān)閉，以避免發(fā)生危險(xiǎn)。

小結(jié)：由于氣體物質(zhì)在氫氣中具有較高的擴(kuò)散常數(shù)，另外氫氣本身具有較低的粘度，特別適合于做氣相色譜的載氣。安全問題可以通過(guò)使用氫氣發(fā)生器解決。