电子俘获检测器（ECD）的结构原理及检测方法（GC）

因此，纯Ar作载气之ECD，其响应易出现异常。为此，通常要在Ar中加入5%-10%左右的甲烷（或二氧化碳）作猝灭剂（X），使Ar*一形成，就通过如下失活碰撞反应回到基态，防止异常：另外，加入甲烷还可降低高能β粒子和次级电子的能量，使之成为热电子（能量仅 0.02-0.05eV），十分易于被电负性组分俘获。所以Ar/CH4作载气的反应式为：2.? 电子俘获反应电负性组分进入ECD，俘获热电子，成为负离子有四种机理：机理Ⅰ为非离解反应，其特征是多原子分子俘获电子反应过程中，内能的变化（E）等于该组分的电子亲合势（EA）。芳烃、羰基化合物等的电子俘获反应属此类。机理Ⅱ为离解反应，负离子曲线的离解能很小，AB俘获电子后，经离解位能曲线立即离解。氯、溴、碘、烷基化合物的电子俘获反应属此类。机理Ⅲ、Ⅳ均是二步离解过程，它是在机理Ⅰ的基础上，如AB分子吸收的能量（E*）大于过程中内能的变化，E*＞△E，即为机理Ⅲ。芳香族的氯、溴、碘化合物属此机理。如AB分子吸收的能量等于内能的变化，E*＝△E，即为机理Ⅳ。乙酸酐、乙酸苄酯等属此机理。

3.? 复合反应因负离子的质量比电子大几个数量级，故在电场作用下，其运动速度比电子慢得多。它与正离子的复合速率是电子与正离子复合速率的105～108倍。因此，负离子与正离子及游离基很易复合，形成中性分子。另外，还有电子与正离子及游离基的复合：

（3）由于ECD是浓度型检测器，峰面积反比于通过检测器的气体流速。但ECD的峰高不同于典型的浓度型TCD。它随气体流速的增加而增大至最大值后，又随流速增加而下降。所以，在柱流速固定后，可通过调节尾吹气流速，使达最大响应。 总之，通过ECD池的气体流速对其性能的影响是复杂的，通常要对柱效、基流（或基频）和灵敏度三者兼顾，取一适中流速。不同型号仪器说明书中均有过ECD的最佳流速，可参照该推荐值，增、减约2%～4%的流速，以达到峰形变宽最小，灵敏度最高为最佳。对某些ECD有时仅变动1～2mL/min，即可达目的。在恒电流方式中，线性范围随气体流速增加而略有增大。二、色谱柱和柱温色谱柱和柱温的选择原则是：既要保证各组分完全分离，又要保持ECD池洁净，不受柱固定相污染。为此，应尽量选用低配比的耐高温或交联固定相；柱温尽量偏低。这样，在相同的柱温下，柱流失的绝对量比高配比、未交联固定相要少得多。同时，低配比柱达到相同分离度所需的柱温可降低，固定相流失又可进一步减少。尽量不要选用含多卤原子的固定相，如甲基三氟丙基聚硅氧烷（QF-1,OV-210）、聚三氟氯乙烯蜡（Kel Fwax）等。切忌用聚四氟乙烯管作连接管或色谱柱。它们均能使基流严重下降。通常要求接ECD的色谱柱，其最高使用温度比接其他气相色谱检测器要低50～140℃。在程升过程中，柱温的变化对ECD的灵敏度和基线应无明显影响，但可能由于柱温的变化引起载气流速的改变，产生较小的基线飘移。三、检测器温度由于ECD的响应明显受检测器温度的影响，因此，检测器的温度波动必须精密控制小于±（0.1～0.3）℃，以保证响应值的测量精度在1％以内。另外，在比较同一化合物的响应值或最小检出量时，注意温度应相同。不标明温度的比较是欠妥的。

使用注意事项ECD 使用中最重要的是始终保持系统的洁净；有了污染要及时发现、及时排除；为使定量准确，要注意防止 ECD 过载；还要注意安全。1. 保持整个气路系统的洁净ECD 对杂质十分敏感，故使用中每一环节均要考虑是否带入污染杂质。外来杂质进入ECD 池，将出现两种异常：一是放射源表面污染，使放射源电离能力下降，从而使直流电压和恒频率方式 ECD 基流下降或恒电流方式中基频增高；二是杂质直接俘获 ECD 中的电子，使基流下降或基频增高。两者最终均导致灵敏度降低。具体的保洁措施是：（1）系统气密性好 通过气密性实验，确保从气源至检测器出口的整个气路系统气密性好，无空气漏入。（2）气体纯度高 载气及尾吹气均应用纯度大于99.99%之纯气，或大于 99.999%(以上的高纯气。（3）隔垫流失小 进样口隔垫应用耐高温垫。使用前，可放在柱恒温箱中于250℃下老化8～12h，甚至再用溶剂萃取，然后使用。（4）汽化室洁净 汽化室中玻璃棉及玻璃插管应定期更换。（5）柱流失小 色谱柱应在比实际使用温度至少高25℃的温度下充分老化，低柱温使用。（6）样品洁净 “脏样品”应作净化处理。溶剂应用二次蒸馏的烷烃、芳烃或一氯烃。（7）毛细管柱两端洁净 当汽化室或检测器温度高时，可能使毛细管柱外的聚酰亚胺涂层分解成挥发性组分进入 ECD 池，为此，可用低温火焰，如丁烷打火机将其烧掉，以保持柱两端洁净。（8）检测器温度高于柱温10℃以上。（9）保持吹扫气 暂时停机时，保持少量吹扫气通过 ECD。2. 检测器污染及其净化可据下迹象之一判断 ECD 可能污染：（1）直流和恒频率方式 ECD 基流下降或恒电流方式基频增高。如HP6890气相色谱仪ECD，设计值是100～600Hz基频为洁净；实际判断时，通常认为大于500Hz 即可能有污染；（2）噪声增大，信噪比下降；（3）基线漂移变大；（4）线性范围变小；（5）出负峰，通常是在大峰后有负峰。