气相色谱仪电子捕获检测器(ECD)使用手册

1 结构

电子捕获检测器组块为一个的整体，可以拆换。它和快速进样汽化室组合，可以实现全玻璃系统。检测器采用单极输入、输出方式，即脉冲极化电压经信号线加在离子室阳极上。其结构示意图见图7-1。

图7-1 ECD结构示意图

2 原理

GC-4000A型气相色谱仪配备的电子捕获检测器属于高灵敏度高选择性检测器，它对电负性物质（如氯化物）特别敏感。例如：对γ-666可测出10-13g，它可广泛应用于环境保护，食品检验和医药卫生等部门。

ECD是放射性离子化检测器的一种。当载气进入检测器时，室内的放射源发射的β射线，使载气（N2）电离而产生自由电子，此时检测器的电子流表示池体内存在的自由电子浓度，这个电流也就是我们所说的基流。色谱柱馏出物进入检测器，能吸收电子的被分析物

和池内自由电子复合，形成负离子，这时池内的自由电子就明显减少，这种基流的变化经放大器放大后，在记录仪或数据处理机上记录下来。

3 主要技术数据

放射源：

63Ni（活度为

3.7×108Bq）

电极型式： 圆筒对称电极 离子室容积：约0.8ml 最高使用温度：350℃

敏感度： 5×10-13g/ml（γ-666） 线性范围： 约103 基流：

大于1×10-9A

基线漂移：在30min内，波动范围不超过0.2mV

4 安装

4.1 安装条件

本ECD采用了63Ni 放射性同位素，仪器操作者应具有这方面的基本知识，方能安装操作。

载气通常使用氮气，它的纯度应高于99.999%，如果纯度不够，将使基流降低，噪声加大，稳定性变坏，线性范围变窄。载气中的含氧和水量最好在1μl/L以下。

4.1.1 色谱柱的活化

ECD是属于高灵敏度、选择性检测器，未经活化或活化不完全的色谱柱接入检测器是很危险的，轻者使噪声增加，灵敏度降低，严重污染会使基流很小，甚至没有基流。另外ECD在选择色谱柱时，应尽量选用使用温度高的固定液，并且在满足分析要求的情况下，应使用较低的柱温，否则温度波动、载气流的波动都会引起固定液的蒸汽压的变化，造成基线噪声增加和基线的大幅度漂移。色谱柱要在高于使用温度50℃的状态下老化至少48h，甚至更长时间的老化，这时柱出口不应接到检测器上。

4.1.2 最高使用温度

ECD检测器的最高使用温度由所用放射源决定，当超过最高使用温度时，放射源流失

就会增加，损坏了检测器，而且还会污染仪器和工作环境，这是很危险的，操作中必须随时注意检测器的温度。本检测器使用63Ni 放射源，其最高温度为350℃。

4.2 安装步骤

1) ECD检测器组块在仪器出厂前都已安装好，并经过严格调试和检查。 2) 将ECD检测器用同轴电缆和电气部件后面的插座联接起来。 3) 色谱柱的安装

色谱柱装在快速汽化室和ECD之间。如果用硅橡胶作密封圈或石墨压环，则密封圈要老化处理。 4) 汽化室

汽化室已经安装到仪器上了，使用ECD时，注射垫要在250℃老化16h。

5 操 作

5.1操 作步骤

1) 设定合适的气体流量。

2) 正确设定柱箱、汽化室、检测器温度。 3) 待各控温点温度均达设定值后，打开脉冲开关。 4) 待系统稳定后，进行性能测试和分析工作。

5) 分析结束后，关闭脉冲开关，待各控温点温度降至规定温度后，再断开电源，关断载气。

5.2 注意事项

仪器应放置在温度不易突变和没有强烈气流的地方，因ECD灵敏高，气流波动将使基线产生漂移。

5.3 警告

1） ECD检测器内装63Ni放射源，活度为3.7×108Bq，这是一种放射性物质，对人体有一定的危害性，所以严禁拆卸池体。

2） ECD检测器的池体具有高密封性能，用户如果进行强制拆卸会直接造成无法修复的池体损坏以及放射源性能的破坏，若有质量问题请电话咨询生产厂家或返回生产厂家进行维修。

3） 使用单位需保管好放射源编码卡，ECD检测器超过使用年限后，严禁随意扔弃，需报告给当地环境保护部门进行回收，或交由购买厂家进行回收。

4） 为保持室内空气的洁净，检测器排出气用导管引到室外，并且出口要高于窗户。

6 ECD性能试验

1) 建立试验条件，以表5-1所列条件将色谱柱活化8h～24h。 2) 标准基流的测量（本仪器的标准基流应≥1×10-9A）

a. 将仪器信号线接到色谱工作站的输入端，取下ECD检测器上的输入信号线，

注意观察工作站屏幕下方的电平值，并记下来，表示为V1（mV）。

b. 将检测器输出信号线插到检测器上，打开脉冲开关，然后再次记下工作站屏幕

下方的电平值，表示为V2（mV）。利用公式VV1V2计算出V值。

c. 计算检测器基流，利用公式I0V1010A 。

3) 基流合格后，进行噪声和漂移测试。按噪声和漂移试验条件记录30min基线，测定噪声和漂移。

4) 敏感度测试

按表5-1所列条件，注1μl测试样品，记录峰高和半峰宽，按下式计算敏感度：

Dt2NW1.065AC1C2FCK

式中：

Dt ——敏感度，单位：g/ml； A

——峰面积，单位：cm2；

C1 ——记录仪的灵敏度，单位：mV/cm； C2 ——记录仪纸速的倒数，单位：min/cm； Fc ——校正后的载气流量，单位：ml/min； W ——进样量，单位：g； N

——噪声，单位：mV。

若用色谱工作站作仪器的信号处理，则用如下公式：

Dt2NW6104A1FCK

式中：

A1 ——工作站的积分面积，单位：µV·s。 例如：

测得样品峰高：8.5cm； 噪声：0.1mV；

则

半峰宽：2.2mm； 载气流量：40ml/min； 纸速：0.8cm/min；

录仪量程：10mV

Dt20.15010121.0658.50.22102510.8402.511013g/ml

图7-2 ECD测试谱图（γ-666）

7 应用

用ECD做检测器，SE-30填充柱做分析柱，分析六六六和DDE、DDT、DDD的混标，结果如下：

图7-3 γ-666和DDE、DDT、DDD的混标色谱图

柱箱温度：190℃； 进样室温度：250℃； 检测器温度：225℃

8 保养与维护

1) 为减少检测器污染和延长其使用寿命，样品(包括溶剂)应比较纯净，尽量避免随意

注入样品。

2) 该检测器不能注入过量的电负性物质，如四氯化碳，否则仪器经几小时才能恢复正常。

3) 如果每天都要使用该检测器，每天关机时，最好保留小流量的载气气流，以利于减短第二天仪器的稳定时间。

4) 检测器经长期使用后，由于样品、固定液的流失等对检测器的污染，可能会出现基流下降，灵敏度降低，峰面积异常或负峰现象，可用下面方法排除污染：

拆除分析柱，换上空白柱，用以下条件吹洗48h左右，一般基流能恢复。 载气：高纯N2，流量100ml/min（注意：载气应确保纯净） 检测器温度：300℃～330℃ 柱箱及汽化室温度：室温

注意：上面方法的空白柱要用10%的盐酸清洗。

以上清洗方法无效时，请送回厂家检查修理。电子捕获检测器不正常时，作为一般检修，应首先找出故障发生部位，例如记录仪或数据处理系统、微电流放大器、电源温控等是否正常，不能轻易拆卸检测器。

9 故障排除

表7-1 ECD一般故障排除 现 象 可 能 原 因 a.信号线没有连接 b.没有脉冲电压 1.没有基流 c.汽化室漏气 d.载气源没有开 a.气路系统漏气 b.放大器信号线或脉冲信号线没接好 2.基流太小 c.载气太脏 d.样品太脏 e.气路系统被污染 c.检查并拧紧 d.检查 a.检漏 b.检查并确保连线 c.应用高纯氮 d.纯化样品 e.清洗（吹洗） 检 修 a.确保线连好 b.检查并确保线连好 a.载气太脏 3.基流正常灵敏度太低 b.样品太脏 c.气路被污染 a.放大器输入有漏气 4.大基流低灵敏度 b.载气太脏 c.系统被污染 5.基流随载气变化而变化 a.气路系统有漏气处 b.气路系统被污染 a.检测器温度没有平衡 b.环境温度突然改变 6.基线不稳定 c.检测器温度太高 d.气路系统被污染 a.柱箱温度太低 b.注射技术太差 峰型拖尾 c.样品和固定液相互作用 d.载气流量太低 e.微漏 8.平头峰 超出检测器的线性范围 a.用纯净载气 b.提纯样品 c.吹洗 a.检查脉冲电源及信号线对地是否绝缘 b.采用干净载气 c.吹洗系统 a.检漏 b.通过吹洗或清洗 a.等待检测器平衡 b.仪器不应该放在环境温度易变化的地方 c.检测器的温度大于350℃时基线的稳定性差 d.通气吹洗或清洗 a.增加柱温 b.提高注射技术 c.选择合适的固定相 d.增加流量 e.气路系统检漏 减少进样量 清洗检测器 a.增加进样量 b.减少衰减 c.检漏 d.清洗检测器 e.更换或老化 f.检查过滤器，确保载气干净 g.选择合适的固定液和柱温确保样品在柱内不分解 9.出现“N”峰 检测器被污染 a.样品的浓度太低 b.衰减太高 c.气路系统漏气 10.保留时间正d.检测器被污染 确，但灵敏度低 e.柱被污染 f.载气被污染 g.样品分解