氢、氦或氮-哪一种最适合作载气?

载气作为洗脱分子通过气相色谱仪传输的介质。在确定运载气体之前，你应该考虑以下因素

• 对样品组件的惰性
• 不应攻击系统组件
• 不应给出自己的响应信号
• 应在高纯度状态下可用
• 应该是成本效益和容易获得的吗
• 是否应该提供良好的基线稳定性

常用的三种载气是氮、氢和氦

载气的选择是基于三种气体的Van Deemter图的解释。理论板的等效高度(H)与流速(u-cm/sec)作了对比。

每一种气体的最佳气速位于曲线的底部，因为较低的HETP值意味着较好的分离效率。三种载气的最佳速度为:

氮- 12cm /s

氦气–20厘米/秒

氢- 40厘米/秒

使用具有平坦Van Deemter曲线基础的载气，以尽量减少载气流量的变化，并使塔效率最大化。

从图中可以得出以下观察结果：

氮的最小值为最小值，但在最小值的两侧有急剧上升。它在最小值时具有较好的分离效率，但随着流速的变化，分离效率在两侧显著降低

与氮相比，氦的最小值更小，在更宽的范围内对分辨率变化的抵抗力更强。然而，与氮相比，它的可用性和更高的成本限制了它的使用

氢在一个速度范围内具有最平坦的最小扩散，即在最佳值附近的一个流速范围内其分辨率是稳定的

氢的好处

• 更高的最佳速度导致更短的分析时间，从而产生更大的样品吞吐量
• 由于更快的洗脱和更好的分辨率，可以避免高温，从而延长柱寿命。此外，由于它的还原作用，它有助于消除柱中的潜在酸性位点，从而进一步延长其寿命
• 较低的温度意味着更少的柱出血，这意味着更长的柱寿命
• 与氮气相比，氢气中的扩散速度更快，当使用氢气作为载气时，分离发生得更快

氢气所带来的好处在某种程度上被氢气的可燃性危害所抵消。这就要求在处理氢气钢瓶时非常小心，正如最近的一篇文章中所概述的如何安全处理气相色谱气体?

氢气发生器

• 当应用要求使用氢气作为载体时，氢气发生器提供了一种可行的替代方案
• 不需要大规模的存储，需要的数量可以不时产生
• 泄漏检测时自动关闭
• 气体的质量是一致的，并且与气缸之间的变化无关
• 节省更换钢瓶时的时间和泄漏风险

与氦或氮相比，氢有几个优点，只要在处理和储存时采取适当的预防措施。氢气发生器是一种方便的选择，因为它们的成本可以在1 ~ 2年的时间内收回。

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