【分享】安捷伦技术贴示：火焰离子化检测器 (FID)—检测器知识

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常常使用额外的补充气来稳定火焰的形态（一般用氮气或氦气，不可使用氢气）。为了得到最高的灵敏度，需要对补充气流速进行优化（参见下图）

图 2：FID的灵敏度取决于氢气和补充气的流速

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火焰的化学反应

1.CH + O → CHO+ + e-

2.CHO+ + 4 H2O → (H2O)nH+

氧甲基离子CHO+很快被周围的水分子夺去一个质子，通过燃烧形成低聚物离子氧鎓——(H2O)nH+，FID就是测量这些离子（“带电雨滴”）的多少。

灵敏度

FID是一种速度敏感型检测器，而其他众多检测器是浓度敏感型检测器。速度敏感或质量敏感的意思是检测器的响应与样品的质量流速有关，而与浓度无关。对FID来说，如果正己烷和正丙烷两个样品的浓度相同，前者的响应是后者的两倍。

更为通俗的讲，FID的响应取决于分子中碳原子的数目。然而并不是所有形式的碳原子燃烧都能被FID检测到，尤其是当碳原子连接有杂原子或者杂化方式不同于sp3杂化时。

甲醛（H2C=O）是最好的例子，根本没有响应。

响应很低或没有响应的成分

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FID典型的检测限是 1-2pg C/s（每秒1-2皮克碳），换算成灵敏度为 15 C kg-1 m-1(每米每千克15库仑)，池体积小到可以忽略，只有大约10 nL（火焰部分的体积决定离子化）[9]。实际上FID是一个效率很低的装置，只有百万分之一的碳发生电离，但由于它的噪声极低，所以灵敏度还是很好的。

这一质量流如何转变为被测量或浓度，取决于峰形和峰面积。峰面积不会由于体积流量的不同而改变，但是峰高会（早洗脱出来峰的峰宽较小，所以峰高较高，以保持峰面积不变

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为了评估有机化合物的响应，Sternberg等[1]引入了有效碳数的概念，有效碳数是指与含有杂原子分子的响应相当的正构烷烃的含碳数。

有效碳数概念（ENC 概念）

有效碳数估值系统给出了分子中的每一个原子贡献的附加碳数值

ENC 贡献表

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举例

丙烷含有三个脂肪族碳，所以它的有效碳数是 3 * 1.00 = 3.00.

正丙醇含有三个脂肪族碳和一个伯醇，所以它的有效碳数是3 * 1.00 - 0.50 = 2.50

异丙醇（仲醇）的有效碳数是3 * 1.00 - 0.75 = 2.25.

对于三个C2烃——乙烷、乙烯、和乙炔——它们的有效碳数分别是 2.00, 1.90 和2.60

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实际上FID是一个效率很低的装置，只有百万分之一的碳发生电离，但由于它的噪声极低，所以灵敏度还是很好的。

“只有百万分之一的碳发生电离”这是我没有想到的，电离效率居然这么低? MS的EI离子源的电离效率是0.1%，还算高点。

FID是质量型检测器为什么它的灵敏度却与燃气和助燃气的流速有关呢

不能说FID的灵敏度还可以，应该说是敏感度还可以。敏感度才是信噪比，由于FID的噪音极低，就可以通过高倍微电流放大器将信号放大。