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大多数气体都非常难以检测,因为它们是无味的。如果吸入,某些气体对人类非常有害。由于上述,研究人员已经开发出许多有效的技术来分析环境中存在的不同类型的气体或从工业过程中释放的气体。
在过去,在挖掘矿山时,确定有害气体如一氧化碳,甲烷和二氧化碳,以确保矿工的安全性。研究人员追溯到最早的检测方法,这些有害气体的方法,这些方法涉及使用大公司的鸟类。由于它们对有毒气体的敏感性而引入了鸟类内部。他们会停止在这种气体存在下唱歌。这将作为矿工撤离的信号。目前,有各种有效的光学,激光和用于分析气体的光谱方法。
质谱(MS)、傅里叶变换红外技术(FTIR)和气相色谱(GC)是目前应用最广泛的三种析成气体分析技术。近年来,EGA的热分析技术已与热重法(TG)相结合。以热重质谱(TG-MS)或热重红外光谱(TG-FTIR)分析为例。排放气体的分布取决于它的流动轮廓,体积比,和它的分子扩散系数。下面是用于分析气体的各种技术。
激光吸收光谱
这是基于该工作原理,基于哪些用于分析气体的技术。在该方法中,不同的气体分子吸收特定的光谱,并且气体吸收量的能量表示特征吸收光谱。
这些吸收光谱有助于非常准确地识别未知气体。激光吸收光谱技术应用于可调谐二极管激光光谱仪(TDLS),用于测量甲烷、氨、二氧化碳和水蒸气等非常低浓度的气体。该仪器使用一个光电二极管来测量发射波长的信号强度。
观察到的波长与靶气体分子的波长进行比较,从而定量了靶气体的浓度。为了获得适当的结果,对于在研究中选择合适的吸收线很重要。这种措施使得该技术极其敏感,准确,具体。该技术用于燃烧诊断。
红外(IR)光谱
傅里叶变换红外光谱技术是一种基于红外光谱技术的气体成分分析方法。检测方法包括将不同的光频率(IR波长)组合引入气体分子(样品),仪器内的检测器测量气体吸收的光量。
使用计算机处理原始数据,随后使用傅里叶变换算法转换结果。
使用IR辐射可以同时检测到20多种不同的气体。它有助于测量诸如二氧化碳和未知的有机化合物等气体。它还用于开发氨传感器,这是一种高度敏感的装置,用于分析大气氨的水平。此外,可以进行对植物激素的循环核苷酸介导的循环核苷酸介导的光合反应的精确测量。
质谱(MS)
热解质谱(PYMS)是EGA中使用的一种技术。这种技术类似于热重量分析,但是,与其他标准技术不同,PYMS不使用色谱柱。样品从低温逐渐加热到较高的温度(50-800°C),然后通过解吸或分解释放气体或蒸汽。这些气体具有独特的热效应和质量损失。这些变化受到密切监测。该技术被广泛用于识别不同的聚合物。
环境痕量气体分析涉及检测环境中存在的气态化合物,主要是有机的低浓度(百万分之(摩尔)或更低)。
MS主要用于通过高灵敏度和选择性来检测痕量气体。通过掺入特殊入口技术或电离过程,MS的效率已经增强。例如,样品的高压电离,然后检测负离子的检测可以产生检测范围内的增强,其含量的六氟化硫(摩尔)硫化物(强电致剂化合物)。
尾气分析
在生物过程中进化的气体评价的情况下,进行串联气体分析。在分析稳态培养物时使用该技术。例如,使用该方法分析通过微生物培养物释放的所用氧和二氧化碳的量。
气相色谱法
1906年,俄罗斯植物学家Michael Twsett首次使用“色谱”的概念。GC方法广泛用于推进研究。这种类型的色谱法用于分析化学,特别是用于分离和表征可以在不分解的情况下蒸发的化合物。
该技术决定了物质的纯度并将组分与混合物分离。GC是一种快速准确地分析气体燃烧产物的方法。在简单的气相色谱中发现的最常见的探测器如下:
- 导热探测器
- 气体密度探测器
- 电离探测器
- 红外辐射计
本技术中使用的载气是氦气(非常高的导热性)和氩气(非常低的导热率)。火焰电离检测器特别用于检测有机化合物;但是,它不会确定水蒸气的存在。
参考和进一步阅读
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