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皆さん、レベル0の空気とは何でしょうか? 私たちは微量のCO2、ppmレベルを分析するためにクロマトグラフを1台使用しています。検出器はFIDで、ニッケル変換炉を用いてCO2をメタンに変換し分析する。ゼロ級空気とは何ですか?通常の圧縮空気(活性炭やシリカゲルなどで炭化水素や水分を除去したもの)と同じですか?空気中のCO2濃度が0.03%の場合、分析に影響はありますか?
微量の一酸化炭素、二酸化炭素、ホルムアルデヒドなどを分析する際、TCDの感度が不十分であるため、FIDを用いて検出しようとするが、FIDは有機物、特に炭化水素に対してのみ良好な応答を示す。 ニッケル触媒を用いた水素化カラムによって、これらの小分子炭酸化物をホルムアルデヒドに変換することで、感度は数百倍向上し、これらの炭酸化物を正確に検出することができる。 しかし、FIDには水素と空気を補助燃焼ガスとして使用する必要があり、空気中の有機物が一定量を超えると、FIDの騒音レベルが上昇し、検出感度が低下します。そこで人々は、空気中の有機物を除去する方法を考案しました。それはゼログレードエアジェネレーター(ゼロポイントエアジェネレーターなどとも呼ばれる)を用い、触媒燃焼によって空気中の有機物を取り除くというものです。 ご質問の、大気中の二酸化炭素が検出に影響を与えるかどうかですが、考えてみてください。燃焼を助ける空気はどこで水素と混ざって燃焼するのかというと、クロマトグラフィーカラムで分離された成分がニッケル触媒カラムで変換反応を経た後なので、その時点では影響はありません。 メタン変換器付きのFIDのガスルートフローチャートを見ればわかります。
先生の回答、ありがとうございます。確かに、私がちゃんと学ばなかったのです。大気中のCO2は影響しません。 その生徒、もう一度質問します。ガスクロマトグラフでは、一般的に通常のエアージェネレーター、あるいはゼログレードエアージェネレーターが使用されます。私たちの空気発生装置を見てみたところ、活性炭を使って空気中の炭化水素系有機物を吸収し、次にシリカゲルと分子ふるいで水分を吸収した後、そのままクロマトグラフィーに送られるようになっていました。もちろん、無油エアジェネレーターとも呼ばれます。私の理解では、この2つの違いは、ゼログレードエアジェネレーターの方が有機物をより徹底的に除去し、出口での有機物含有量が非常に少ないという点でしょう。インターネットで調べたところ、一般的には0.05~0.1ppm程度になるようです。でも、エアジェネレーターについてはよくわかりません。 一般的に、通常のエアジェネレーターとゼログレードエアジェネレーターはどのように選ぶべきか。結局のところ、後者の方が前者よりもはるかに高価だからです。
大気中の二酸化炭素はFID検出器に影響を与えませんが、大気中の炭化水素がメタンに変換されるとFIDの応答に影響を与えます。 エアジェネレーターは、空気中の分子量が大きい有機物や水分のみを吸着除去することができ、空気中の微量のメタンや小分子のアルカンに対する除去効果はそれほど高くないため、ゼログレードエアとしては使用できません。一方、レベル0の空気発生装置は、空気中の微量有機物を除去するためのものであり、両者の目的は異なり、除去される空気中の不純物の種類も異なるため、用途も異なります。また、2つの装置のコストや複雑さによって価格も異なります。