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气相色谱中的氢气发生器的介绍

  • 发布日期:2022-06-08      浏览次数:209
    • 由于氢气具有分子量小,分子半径大,热导系数大,粘度小等特点, 在气相色谱的使用过程中,氢气的用途主要有以下几种:一方面使用氢气作为气相色谱分析的载气,进行样品分离和分析;另一方面,当使用毛细柱进行分析时,一般需要使用与载气相同的气体作为尾吹气;再则,使用FID、FPD和NPD做检测器时候,需要使用氢气作为燃气,和空气燃烧以提供火焰;此外,当仪器使用转化炉时候,需要额外的氢气用作反应气体和CO、CO2发生反应生成甲烷。
      常用的氢气供给方式包括使用钢瓶氢气和使用氢气发生器来提供,但由于氢气钢瓶使用或存放不当易燃易爆,故目前氢气发生器的使用较为。
      1、氢气发生器组成
      氢气发生器由电解池、氢/水分离器、收集器、干燥器、传感器、压力调节阀等部件组成。电解池是用来盛放水溶液,并发生电解反应的器皿;氢/ 水分离器是将电解产生的氢气从水中分离出来,并通过干燥器去除其中夹杂的水分,后进入收集器以备使用;压力调节阀通过调节反应器里的压力来控制反应的速率和程度。氢气易燃易爆,使用时,应注意避开火源,以防。
      仪器特点:
      1.操作简便,安全可靠,一次性加碱,日常使用只需补充蒸馏水,启动电源开关即可产氢。
      2.气路部分全部采用不锈钢管,(电解抛光,超声清洗),设有过压保护装置,两级净化。
      3.独特的防返液装置,确保仪器绝无返液现象。
      4.筒式电解池,电解材料选用进口特制贵金属,有效的提高电解效率,恒定池体温度,促使电解池使用寿命大大提高。
      5.输出流量稳定,自动跟踪,纯度不衰减,可连续使用。
      氢气发生器适用于国内外各种型号的色谱仪,户外分析实验,替代传统的高压钢瓶,使气源仪器化。仪器具有运用便利、安全、安稳等特点。产品应用于化工、环保、石油、造纸、电力、食物、制药、科研等范畴。
      2、氢气发生器的电解槽原理
      氢气发生器从原理上来讲都属于电解制氢,具体的区别在于核心部件电解槽的类型,即:碱性电解槽、基于离子交换技术的聚合物薄膜电解槽和固体氧化物电解槽。
      在实验室中使用的一般有碱性电解槽制氢和聚合物薄膜电解槽制氢。
      1 使用碱性电解槽制氢
      碱性电解槽是常用、技术成熟、也经济的电解槽,并且易于操作,在目前使用,但缺点是其效率低。碱性电解槽主要由电源、电解槽箱体、电解液、阴极、阳极和横隔膜组成。电解液都是氢氧化钾溶液(KOH),浓度为20%~30%;横隔膜主要由石棉组成,主要起分离气体的作用,而两个电极则主要由金属合金组成。
      其工作的主要原理是:在阴极,水分子被分解为氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-),氢离子得到电子生成氢原子,并进一步生成氢分子(H2);氢氧根离子(OH-)则在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜,到达阳极,在阳极失去电子生成一个水分子和氧分子。
      碱性电解槽制氢的特点是:氢氧根离子(OH-)在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜。

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