实验室氮氢空三气一体机的测试原理

氮氢空一体机是氮气、氢气、空气三种气体发生器上乘的有机组合，该仪器既可同时产生氮氢空三种气体，又可单独使用，仪器体积小巧，操作简单，是一种理想的气体发生器产品。

     氧氮氢的仪器测试原理

1、氧的测定：
生产现场基本上都在使用红外测氧仪测定氧含量。样品由进样器掉进光谱纯石墨坩埚中，样品在高温坩埚中熔化，样品中的氧与热坩埚表面的碳起反应，绝大部分生成一氧化碳，极微量生成二氧化碳。由气泵将气体送入催化剂炉子，CO转换为 CO2，然后通过红外池检测CO2，经过电脑处理换算成氧的含量。

2、氮和氢的测定：
氮和氢均以分子形态被提取，一般都用热导池检测。有个别仪器，氢的检测是先把氢转换成水蒸汽，用红外检测池检测水蒸汽的浓度，达到检测氢的目的

气体发生器可以制备色谱、质谱分析检测时的燃料，是实验室常用设备之一，主要有空气发生器、氢气发生器和氮气发生器三种。三种气体发生器的产气原理和注意事项又分别是什么呢?

空气发生器

原理

空气发生器是利用压缩机对气体进行压缩，贮藏在贮气罐内，方便日后使用。空气压缩器主要由压缩机、储气罐、过滤器、干燥器等组成。主要是把空气中的水分、油渍等杂质过滤出去，经过稳压装置，输出稳定、干净的空气。空气发生器用于国内外各种型号气相色谱仪、火焰光度计，它取代钢瓶使您的工作更加方便。

使用注意事项：

1、为了确保气体纯度，空气发生器每工作1000小时，需要更换活性炭一次(活性碳为20-40目，铅笔芯式);

2、空气发生器工作过程中压缩机不启动，热保护继电器启动，说明压缩机温度过高，待冷却后即可自动恢复正常;

3、进气口过滤器需定期清洗(周期视室内粉尘情况而定，可用超声波清洗)以保持进气通畅,否则易引起压缩机工作负载增大并发热,温度过高时会发生过热保护而导致停机;

4、从观察窗观看变色硅胶的情况，用户可根据需要更换新的硅胶，或进行干燥处理;

5、因空气发生器压缩机是感性负载，通断电时的瞬时电流比正常工作时高数倍，较易熔断保险，应选用8A保险管;

6、由于空气发生器压缩机为开路工作方式，故润滑油会随水排出机外，造成消耗，所以在使用一年后适当给压缩机加润滑油，加油口在压缩机出气口旁边(或从进气口亦可)，建议加18号冷冻机油200克;

7、为避免机内存水过多，影响空气纯度，所以，每次关机前需按下排水开关数秒钟即可。(可将排水口接入塑料瓶中避免水外溅)，每日排水不得少于一次。

氮气产生器

原理

压缩空气经压缩后进入冷干机降温脱水，在经过过滤器除油、除尘，然后进入装有碳分子筛的吸附塔，选择性地吸附掉氧气、二氧化碳等杂质气体组分，产生高纯度氮气。

氮气发生器的工作原理大致分为三种：以电化学分离法和物理吸附法相结合的方式;采用中空纤维膜分离和采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离。

各种工作原理的注意事项

电化学分离法和物理吸附法：

采用这种原理产生的氮气存在的问题很多。主要的问题有：

1.加KOH水溶液的氮气发生器所产生的氮气中含水量高且带有一定腐蚀性。

2.存在返液现象。

3.氮气纯度偏低，对色谱仪的热导检测器的热敏元件会造成氧化，时间一久热导检测器的灵敏度降低。

鉴于存在以上三点的问题，很多色谱仪厂家、仪器经销商及维修人员均不建议使用该种原理产生氮气的发生器来做气相色谱仪载气。

采用中空纤维膜法：

氮膜系统可将廉价的空气中氮从78%提高到95%以上，zui高可得到99.9%的纯氮。该氮气发生器可以用于气相色谱仪做载气，仅适用于分析组分成分要求不高的行业。

采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离：

这是一种新型的空气分离方法，它以压缩空气为原料，合成分子筛为吸附剂，气相色谱分离吸附流程,在常温低压下,利用空气中的氧和氮在分子筛中的扩散速度不同,把氧和氮加以分离,氮气的纯度和产气量可按客户需要调节。

所产生气体流速稳定，氮气纯化彻底，产出的氮气纯度高，zui高可得到99.9995%的纯氮，适用于各种气相色谱检测器。该发生器可以生产出高质量和高纯度的氮气，运行稳定可靠，不需要任何化学消耗品。操作方便，可24小时无人值守。且它可以在不需任何监管和低保养的情况下无故障地运行。

综上所述，采用气相色谱分离技术用合成分子筛分离法的氮气发生器优于采用电化学分离法和物理吸附法以及中空纤维膜法的氮气发生器。它可以应用于国内外各种不同类型的气相色谱仪用作载气，是性能优良维护方便的新一代氮气发生器。

氢气发生器

原理

纯水水解，无腐蚀，纯度高(另一种方法是碱液电解，电解液为氢氧化钾或氢氧化钠，腐蚀性高，国产设备常用)。

超纯氢气钯膜纯化原理

电解采用目前膜分离技术，由红外光电反馈装置与开关电源组成的压力控制系统，使氢气的发生量根据输出的需要自动调整，维持输出流量和压力的稳定。

这种原理主要的问题有：

1.加KOH水溶液的氢发生器所产生的氢气中含水量高且带有一定腐蚀性，容易造成色谱仪调试不稳定，一旦长时间使用该氢气做载气必然造成色谱柱柱效降低。

2.利用该原理产生的氢气如果长时间使用，会造成严重的返液现象。为了防止返液，厂家设计了各种装置来尝试解决这个问题，但是均不能解决根本性的问题。毕竟它还是要加液的，一旦防返液的装置出现故障就会造成气路及色谱柱报废，严重的甚至可能导致气相色谱仪全部报废。

3.气体的纯度大多没有经过检测，虽然可以通过基线和柱子使用寿命判断其纯度，结果却是给色谱柱造成不必要的损失。所以，氢气作为辅助气还行，做载气纯度不够。在选择氢发生器时优先考虑质量有保证的厂家，也可以加装在线纯度检测装置保证气体纯度。

气体发生器与钢瓶、液氮罐的比较

色谱仪用氮氢空发生器特点
1、化验室仪器化，可取代传统的高压钢瓶。
2、操作简便，只需启动电源开关即可产气，输出流量稳定，氮、氢系统设有LED数码显示，更醒目直观。
3、寿命长，可连续使用也可间断使用，且产气纯度不衰减。
4、日常使用只需添加蒸馏水即可。
5、节能，采用先进的开关电源，可提高电解效率。

色谱仪用氮氢空发生器技术参数
1、气体纯度：氮气99.999%氢气99.999%
2、工作压力：0-0.4Mpa，氢气压力出厂设定0.4Mpa，输出稳定性≤0.003Mpa
3、输出流量：氮气0-500ml/min氢气0-500ml/min空气0-5000ml/min
4、电源电压：交流220V±10%；50Hz±5%
5、环境温度：10-40℃相对湿度≤85%
6、环境条件：无大量粉尘及腐蚀性气体
7、zui大功率：400W
8、外形尺寸：520×420×420mm（L×W×H）
9、质量：44KG

一、氢空一体机的主要特点：

1、体积小，更大的集成度，节省实验室空间。

2、不锈钢储气罐，自动排水，空气输出两级稳定，三级过滤。氢气输出三级干燥过滤，气体纯净。

3、更长的寿命设计，替代钢瓶，经济划算。

4、氢气电解池简式结构，自动防返碱，气路系统设有过压保护装置，安全无安全隐患。

二、氢空一体机的使用准确：

1、将仪器从包装箱内取出，检查有无因运输不当而造成的损坏，核对仪器备件、合格证及保修卡是否齐全。

2、加电解液：取出备件中的氢氧化钾全部倒入一容器内，然后加入二次蒸馏水或去离子水500毫升作为母液，充分搅拌等电解液完全冷却后待用。

3、打开仪器的储液桶盖，将盖内及桶内脱脂棉去掉。

4、将冷却后的电解液（母液）倒入储液桶内，然后再加入二次蒸馏水或去离子水，不要超过上限水位线，也不要低于下限水位线，盖上储液桶盖。

6、仪器使用时应注意流量显示是否与色谱仪用气量一致，如流量显示超出色谱仪实际用量较大时，应停机检漏，其方法请参照仪器的故障原因与排除方法。再用自检方法检查合格后方可使用。

7、每次工作完毕后先关闭电源开关切断电源，再打开氮气排空阀。

8、定期检查仪器过滤器中的吸附材料是否变色、失效，如变色、失效请马上更换或再生（活性炭三个月更换一次）。其方法为，拧下过滤器，再拧开过滤器上盖，更换吸附材料后拧紧过滤器上盖，将过滤器装到底座上拧紧。并检查是否漏气。

9、用户不要自行将电解池拆卸打开，（用户无法自行修理）以免影响整机运行。

10、仪器使用一段时间后，电解液会逐渐减少，当电解液位接近下限时应及时补水，此时只需加入二次蒸馏水即可，加液或加水时液位不要超过上限，也不能低于下限。若更换电解液，使用浓度为标准左右的氢氧化钾溶液。

11、仪器如需搬运时请将储液桶中的电解液用洗耳球吸干净，装好上盖，以免残留的电解液在运输时外溢，将整个仪器腐蚀造成无法修复的后果。

总结：氢空一体机的主要特点及使用前准确小编就分享到这了，看完本文您就应该有了基本的认识和了解相信大家都明白了吧！总的来说，希望对大家有所帮助。

在线检测氢空一体机空气泵双级稳压、多元净化，日本电磁阀阀芯，英国稳压阀，氢气电解槽选用6毫米厚不锈钢板结构，坚固耐用。开关电源自主研发，性能，光电耦合控制制氢，产气稳定。整系统不锈钢304材质，生锈。

在线检测氢空一体机的主要特点：

在线氢空一体机是一款专门为在线挥发性有机物在线监测设备而设计的。

1、可取代传统的高压钢瓶气，使化验室仪器化。

2、操作简单,只需启动电源开关即可产气，可连续使用，也可间断使用。

3、气路系统设为三级净化，

4、空气设有两级稳压，使稳压精度更高。

5、设有过压保护及排水开关，使用安全方便。

6、设有常压启动，可延长使用寿命。

在线检测氢空一体机安装启动及使用

1、启动前的准备工作：

（1）打开包装箱，取出仪器，检查有无因运输不当而造成仪器损坏？如有问题即来电与我公司取得解决。

（2）对照仪器装箱清单，检查随机所带合格证、保修卡及备品备件是否齐全。

（3）仔细阅读说明书，按下列顺序启动仪器。

2、在线检测氢空一体机加电解液：

（1）烧杯取2000毫升蒸馏水或去离子水，加入随机所带氢氧化钾（优级纯）一瓶（200克），充分搅拌冷却20分钟后待用。

（2）加蒸馏水时应观察前面板液位管，既不要高于上限液位也不能低于下限液位。

（3）加电解液时需要小心如溅在机箱或试验台时，应立即用湿抹布擦拭干净，以免污损。

      进行液相色谱质谱(LCMS)测试的实验室操作需要高纯度的氮。实验室经理可以选择采购交付的氮气，或者选择现场的氮气发生器。输送的氮是通过卡车和储存在现场的液氮杜瓦或气态氮高压钢瓶。选择使用输送的氮气可能会对人员造成伤害和/或窒息。依赖输送氮气的实验室也很容易受到供应中断和价格上涨的影响。实验室要求员工管理液体或高压氮气的输送，以及安全更换德战或钢瓶的物理行为。更换德战或钢瓶是一项艰苦而危险的工作。每次更换汽缸或杜瓦时，都会向系统中引入污染物。一台典型的LCMS分析仪每天需要大约800至1000升氮气，所以如果一个实验室运行6台LCMS分析仪，每天24/7运行，它们将要求每10-15天换一次杜瓦，或者每隔一天半换一次汽缸。

      通过选择现场氮气生产，实验室经理可以稳定和减少每月的管理费用，同时提高员工的生产力、安全性和氮纯度。现场氮气发生器采用膜或PSA技术按需将氮气从空气中分离出来。实验室人员不再需要更换氮气脱硫剂或气瓶，也不再面临氮窒息的危险。

      对于大多数实验室管理人员来说，从输送的气体转换为现场的氮气供应是不需要考虑的。小型发电机提供纯、一致和安全的氮气供应，但对于拥有多个LCMS系统的大型实验室来说，切换到现场气体发生器可能是一个困难的决定。一个大型实验室可能有许多LCMS系统，这将需要许多小型发电机来满足载气需求的全部需求，这可能是一个昂贵的建议。

      实验室可以安装一个氮实验室服务器，而不是使用多个小型氮气发生器。氮气实验室服务器是一个集中的现场气体发生器，服务于多个LCMS系统.氮实验室服务器可以为多个实验室服务，并且可以在几小时内集成到实验室现有的基础设施中。氮气实验室服务器取代了沉重、危险的氮气杜瓦和钢瓶，从而消除了责任，以及与管理氮气供应相关的雇员劳动力成本。

       质子现场的N 250 M和N 400 M是高容量的现场氮发生器，旨在同时服务于多个LCMS系统。N250M/N400M机组利用膜技术从外压缩空气源中制取高纯氮。一台N400M以400 SLPM流量供应LCMS级氮，并可根据流量要求提供10-20个LCMS系统。一台N250M以250 SLPM供应LCMS级氮，并可根据流量要求提供多达5-15个LCMS系统。N250M和N400M是一个健壮、可靠和负担得起的解决方案，适用于任何希望确保其氮气供应、提高实验室安全和员工生产率的实验室。

      20多年来，我们一直在生产用户可以信赖的现场燃气发生器，我们已经在超过75个国家安装了超过2600个设备，并自豪地为各种实验室应用服务，包括LCMS和GCMS测试，以及在范围内的各种工业和能源存储应用。

（来源：镤镦实验室设备（上海）有限公司）