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三种不同类别的氮气发生器的原理介绍

点击次数:80 发布时间:2022-08-25
  氮气发生器作为气相色谱中的载气设备,因其纯度高、无污染而受到大家的广泛青睐。设备主要由电解系统、压力控制系统、净化系统和显示系统组成。通过电解水产生氮气,产生的氧气则放空进入大气。具有电解面积大、池温低、性能好、产气量大、纯度高的优点。采用了高灵敏度,模糊自动跟踪控制系统,即用即产,用气产气,不用气不产气,实现了自动恒压、恒流,使压力稳定精度范围小于0.001Mpa,保证仪器输出氮气纯度高,压力稳定、持续。
 
  为便于大家了解,下面我来介绍几种应用于气相色谱分析实验的氮气发生器原理,仅供大家参考。
 
  1、电化学分离法和物理吸附法(需“加液”)概况:
 
  采用电化学分离法和物理吸附法的发生器可以制取纯氮、氧气等气体。它利用恒定电位电解法,采用微孔膜(例如石棉膜)作为两电极的分隔板,多孔气体扩散型氧电极为阴极,镍网为阳极,且电极安装是采用硬支撑结构。该发生器可在氮、氧气室压差(1MPa)下稳定工作,可避免阴极氢析出,保证产生气体的纯度氮。具体制取氮气的方法是以空气为原料将气体送入有电解液的电解槽,在两电极间加上电压≤1.5V的直流电,此时在槽内空气中氧气被吸收而获得氮气。其电解液采用“强制循环方式”,由电磁泵带动电解液在液路中循环,提高了电解效率。
 
  2、采用气相色谱技术用新型合成分子筛分离(无需“加液”):
 
  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,产出的氮气纯度高,可得到99.9995%的纯氮,适用于各种气相色谱检测器。该系列高纯发生器只要一按开关,便可以源源不绝的生产出高质量和高纯度的氮气,运行稳定可靠,重要的是它不需要任何化学消耗品,操作方便,可24小时无人值守。
 
  3、采用中空纤维膜法(无需“加液”):
 
  两种或两种以上的气体混合通过高分子膜时,由于各种气体在膜中的溶解度和扩散系数的差异,导致不同气体在膜中相对渗透速率有所不同。根据这一特性,可将气体分为“快气”和“慢气”。氮气发生器当混合气体在驱动力---膜两侧压差的作用下,渗透速率相对较快的气体和水、氧、二氧化碳等透过膜后在膜渗透侧被富集,而渗透速率相对较慢的气体如氮气、一氧化碳、氩气等则在滞留侧被富集,从而达到混合气体分离之目的。
 
  前面讲的就是三种氮气发生器的原理,它是实验室经常会用到的设备,建议大家在了解其原理及注意事项后,再投入使用,这样对氮气的顺利制取、仪器的寿命维护,也能起到非常关键的作用。
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