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FPD火焰光度检测器顾名思义,主要由氢火焰和光度两部分构成,氢火焰部分包括火焰喷嘴、遮光槽及点火器;光度部分包括石英板、滤光片和光电倍增管,此外还有辅助电子学系统,包括- 700V高压电源和静电计。如下图所示。若在火焰上方安装一个收集电极环,那么就成为同时测定硫化物和碳氢化合物的联用检测器。
当含有硫化物的载气先与空气混合,由检测器下部进人喷嘴,在其周围有过量的燃气H2供给,在富氢一空气焰中点燃后,产生一个光滑而稳定的火焰。喷嘴的遮光槽可把火焰本身及烃类杂质发的光源挡去,产生的S2分子回到基态,发射出波长为320-480nm的光,其发射波长为394nm,而烃类气体进入火焰,产生CH、C2等基团的发射光,波长为390-520nm。光电倍增管对这些大范围的光均可接收。为了仅接收S的特征光,用394nm的滤光片,使394nm附近的光透过,而烃类光被滤去。从而可对S进行选择性测定。
富氢焰是FPD测硫的必要条件,它是指H2:02>3:1,其中有相当浓度的H2存在。在这样的环境下,加上足够高的温度,有机硫化物首先被氧化成S02,然后被氢还原成s原子,两个s原子在适当的温度下,约为390℃左右,生成激发态的S;分子,即测量讯号的发光分子。因此,在双对数坐标纸上,以响应讯号对硫化物浓度作图,可得一直线,其斜率接近2.0。但实验结果指出,对于SO2斜率为1.95士0.3;H2S为1.91士0.04;CH3SH为1.82士0.04。故FPD测S时为非线性检测器。