一、  概述

氮磷检测器(NPD)又称热离子化检侧器(TID)，是分析含氮和磷化合物高灵敏度、高选择性和宽线性范围的检测器。1961年Cremer等最初研制的火焰热离子化检测器是在FID检侧器的喷口上方加热碱源。由于采用的碱源为挥发性碱金属，寿命短、检测器灵敏度不稳，无推广价值；1974年Kolb采用不易挥发性硅酸铷珠，克服了铷珠寿命短的缺点，由于铷珠在冷氢焰中通电流加热。因此检测器信号稳定性明显改善、灵敏度显著提高，背景基流从10^-9A降至10^-13A，与FID的噪声相当，线性范围可达10⁴ ～ 10⁵ ，寿命也可长达上千小时，对氮、磷的检测限分别为0.5 x 10^-12g/s和 0.5 x 10^-13g/s,对烃类选择性为 4 x 10⁴ 和 7 x 10⁴, 这样高的灵敏度和选择性从而使NPD一越为气相色谱仪中装配的检测器之一，成为检侧痕量含氮和含磷化合物的气相色谱专一检侧器，广泛应用于环保、医药、临床、生物化学、食品中麻醉品、、氨基酸衍生物、含氮的

代谢物及农药在食品、水质、空气、土壤中的微量和痕量的分析。另外在测磷时，它比常用的FPD和PFPD灵敏度高出两个数量级，设备相对简单，因此NPD仍是含磷样品中痕量分析的优选检测器之一，对含氮化合物的灵敏度高于电导检测器（ELCD），也是目前高选择性和高灵敏度检测含氮化合物的选择性检测器。

作为NPD最重要的核心部件-碱源铷珠，其性能和寿命决定了NPD的性能。由于铷珠制备工艺复杂，长期以来，我国国产NPD的铷珠主要依靠进口，限制了NPD这种高灵敏度专属性检测器的推广和使用。京鲁伟业科学仪器公司研制出了高性能陶瓷基质铷珠和检测器结构，提高了氮磷检测器性能，所研制铷珠的技术指标达到或超过国外同类产品的性能可以代替进口产品。

氮磷检测器（NPD）为电离型检测器之一，对氮磷化合物灵敏度高，专一性好，专用于痕量氮、磷化合物的检测。GC-7800气相色谱仪氮磷检测器结构见附图

NPD按加热方式，氢气流量和喷嘴极性不同可分为三种操作模式：火焰电离型、磷型和氮磷型，以氮磷型应用最多。GC—7800色相色谱仪采用氮磷型。其对N、P均有的灵敏度和专一性，这时，电离源和喷嘴均为负电位，收集极为正电位，调节氢气流量8ml/min左右，如此小的氢气流量在喷嘴处还不足以形成正常燃烧的氢火焰。低浓度的氢气只能在电离源表面附近形成一层化学活性很高的“氢焰”，电离源表面温度600~800度。当氮、磷化合物进入“冷氢焰”区发生热化学分解，产生CN和PO、PO₂等电负性基团。这些基团从电离源表面或其周围的气相中得到电子、变成负离子，在高压电场作用下，产生信号。烃类在“冷氢焰”中不发生电离，因而产生对氮、磷化合物的专一性检测。

关于电离机理，主要有气相电离和表面电离理论，具体可参见有关材料。

二、 氮磷检测器的安装

1、  将检测器保温盒上盖取下，将检测器安装在柱室上方右边检测器加热块上。连接气路管至仪器主机右内侧的氢气及空气接口上（检测器下方管路为H₂，上方为空气）。铷珠在喷嘴上方约1~1.5mm左右。

2、  装上信号收集线。

3、  用信号线将收集系统和控制器相连（和FID共用一个控制器）。

4、  铷珠的加热连线与铷珠加热器连接。

三、 氮磷检测器的使用

1、  氮磷型检测器的使用原理：

氮磷型操作是氮磷检测器的主要操作方式，它对氮磷化合物都有响应，此操作铷珠中白金丝加负电压，由于氢气和空气的流量较小，火焰不足以把铷珠加热发红，氢气围绕铷珠形成冷焰，氮磷化合物在此发生裂解和激发响应，形成对氮磷的选择性检测。

（1）                                                                                       操作要求：

色谱柱：5%  OV—101   玻璃柱1.5米

温度：柱室：200℃

检测室：280℃

汽化室：250℃

流量：载气N₂：30—60ml/min

燃气H₂：2—6ml/min

助燃气AIR：50—200ml/min

控制器灵敏度档位：设为3

供电电流：2.5—3.5A

样品：10ng/μl偶氮苯，10ng/μl乙基1605

进样量：1μl

氮磷检测器敏感度敏感度计算：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

其中：

 

 

对偶氢苯n=0.15

 

 

 

 

 

 

 

 

其中：

 

 

 

对P=0.115

2、  磷型测磷操作（仅供参考，非常规配备）

（1）                                                                                       原理：

金属喷嘴金属接地，铷珠加热电源足以把铷珠加热至发红状态，烃类化合物所产生的信号被传到大地，而有机磷被铷珠激发，形成对磷的选择性检测。

（2）                                                                                       操作要求：

将加热电源插头连线接到铷珠加热器的插口内，信号插头插入放大器插口内，铷珠加热器不加热。

流速：N₂：30—60ml/min

H₂：2-6ml/min

AIR：50-200ml/min

温度：柱温   200℃

检测  280℃汽化   250℃

其它同上。

（3）    敏感度及稳定性检测同氮磷型操作要求。

四、 氮磷检测器使用注意事项

1、  铷珠加热电源接地接线柱必须和仪器接地接线柱连接。

2、  铷珠易反潮，储存须放在干燥器中。

3、  在安装操作中，不得用手触摸铷珠，以防污染。

4、  调整铷珠位置时，不得从根部扩张，弯曲铂金丝，以防破碎。

5、  新铷珠应先老化后使用，老化时间一般在4~8小时。

6、  铷珠供电电流应缓缓供电，当听到爆鸣声后再将电流略为降低，铷珠以暗红色为佳。在达到灵敏度条件下，尽量使用小电流，以延长铷珠寿命。

7、  应避免使用卤素有机物作为溶剂，以保证铷珠寿命和重复性。

8、  铷珠联线要与外壳绝缘，以免短路损坏仪器。

9、  流速配比直接影响灵敏度，要细心选配。NPD为质量型检测器，基流和响应值随载气流速增加面增大，但载气还起着冷却电离源表面温度的作用。因此，流速越大，降温越大，基流和响应值降低，因此应选择值。氢气，空气流速对电离源周围气体成分影响极大，特别是氢气，一般N₂作载气时，H₂流速从3~10ml/min，NPD表现出高度和专一性响应，当H₂流速大于着火点以后，氮磷化合物灵敏度和专一性消失，NPD成了FID。空气流速影响有两方面：一是维持氢的“冷氢焰”具有一定活性；二是降低电离源表面温度。总的影响结果与载气相似。随空气流速增加，基流明显下降，故通常选择在60~200ml/min。