原理：利用有机化合物在氢氧火焰中燃烧时会发生电离，产生微小的离子，通过测量这些离子的电信号来对有机物进行定量和定性分析。

FID是气相色谱中应用最广泛的检测器之一，尤其适用于烃类和大多数有机污染物的分析，如石油化工、环境监测（VOCs）、食品风味、药物分析等领域。其核心原理就是 “燃烧-电离-检测” ，凭借其高灵敏度、宽线性范围和卓越的稳定性，成为了有机分析领域的“黄金标准”之一。

主要污染源：

·高沸点有机物残留；

·硅烷化试剂残留；

·色谱柱流失。

原理：热导检测器（TCD） 的核心原理是利用不同气体具有不同的热导率这一物理特性。当流过检测器的气体成分发生变化时，会引起一个热敏元件（通常是钨铼丝）的电阻值发生变化，通过测量这个微小的电阻变化，就可以检测出气体的种类和浓度。

“闻热而知气体”。它像一个对热量变化极其敏感的“温度计”，通过感知不同气体“带走热量”的能力差异，来识别和测量气体的存在与多少。

由于其可靠性和通用性，TCD在气体分析、化工流程控制和常规有机物分析中仍然扮演着不可或-缺的角色。

主要污染源：

·非挥发性残留；

·柱流失物；

·氧气氧化。

原理：ECD是一种对含有电负性原子（如卤素、氮、氧等）的化合物具有极高灵敏度和选择性的检测器。 它通过测量样品分子“捕获”检测池中电子的能力来工作，捕获的电子越多，产生的电信号下降就越明显，从而实现对目标化合物的检测。

ECD就像一个精密的“电子捕手”，通过监测电子数量的微小变化，来特异性地检测和定量那些“喜欢”抓取电子的分子，从而在痕量分析领域发挥着不可替代的作用。

主要污染源：

·高电负性物质残留；

·氧气与水分；

·溶剂杂质。

原理：FPD基于在富氢火焰中燃烧，产生化学发光的现象进行检测。简单来说，就是待测物在特定条件下燃烧，会发出特定波长的光，通过检测光的强度来对物质进行定性和定量分析；广泛用于环境分析（如SO₂、H₂S、有机硫化物）、农药残留（有机磷农药）、天然气和石油产品中的硫化物检测等。

NPD：NPD的核心是一个被加热的碱金属盐珠（通常是铷盐，Rb₂SO₄），该盐珠在特定条件下（低温火焰或加热器）能使含氮/磷化合物的离子化效率急剧增高，从而产生电信号。是药物分析（许多药物含氮）、生物碱、环境分析（如农药残留，特别是有机磷和氨基甲酸酯类）、毒品和爆炸物检测的利器。

主要污染源：

·高浓度样品沉积；

·硅酮类物质；

·盐晶堵塞。

·基线异常：噪声值从正常的0.01-0.05mV升至0.1mV以上；

·点火困难：反复点火后火焰仍熄灭，或火焰高度明显降低（正常约5-8mm）；

·灵敏度下降：相同浓度的标样，响应值较之前降低30%以上；

·鬼峰干扰：空白运行时出现不规则小峰，且峰形拖尾。

·基线漂移：基线持续向上或向下偏移，无法通过“调零”稳定；

·噪声升高：基线波动幅度超过0.02mV；

·响应异常：相同样品的峰高/峰面积波动超过10%。

·基流下降：正常基流（如Ni-63检测器）从100-300pA降至50pA以下，且无法通过长时间吹扫恢复；

·线性范围变窄：低浓度标样响应正常，高浓度标样响应饱和；

·峰形异常：目标峰拖尾严重（拖尾因子>1.5）。

·FPD：硫/磷化合物响应值下降50%以上，或基线噪声升高导致低浓度样品无法定量；光窗污染会使所有组分响应普遍降低，且空白信号异常；

·NPD：铷珠“无信号”或信号微弱，点火后铷珠表面无红光（正常应呈暗红色）；严重污染时铷珠表面出现黑色碳层，甚至开裂。

核心部件：石英喷嘴（内径0.2-0.5mm）、不锈钢收集极

拆卸： 小心取下收集极和喷嘴。

超声清洗： 将部件依次放入丙酮、甲醇（或专用清洗剂）中进行超声清洗，各15-20分钟。

打磨： 对于顽固有机沉积物，可用细砂纸（如金相砂纸）轻轻打磨收集极表面，然后再次超声清洗。

干燥与组装： 用无水乙醇冲洗后，用吹气球吹干或置于烘箱中低温烘干。小心地重新安装。

热丝（直径仅几十微米）极其脆弱，任何物理触碰都会导致损坏，严禁拆卸热丝组件！

清洗步骤：

·气路检查：确保载气为高纯氢气/氦气（99.999%），且气路无泄漏（用肥皂水检测接口）；

·高温烘烤：将柱温箱温度设为50℃（避免柱流失干扰），检测器温度升至“高于日常使用温度20-30℃”（但不超过检测器最高耐受温度，如多数TCD最高350℃）；

·载气吹扫：将载气流量提高至50mL/min，持续吹扫2-4小时（若污染严重，可延长至6小时）；

·降温测试：降至常温后，重新开机并通入载气，观察基线噪声与调零效果，用标样验证响应是否恢复。

·应急处理：若热丝已氧化烧毁，需联系厂家工程师更换热丝组件，不可自行拆卸。

ECD非常精密，且含有放射性源，清洗需格外谨慎，建议由专业工程师操作。如需自行清洗，主要针对色谱柱与检测器之间的管路进行热清洗（高于正常温度20-30℃烘烤）。

清洗步骤：

·气路密封检查：关闭检测器出口，通入高纯氮气（99.999%），压力维持在0.2MPa，用氦质谱检漏仪或肥皂水检测接口，确保无泄漏；

·高温烘烤：柱温箱设为50℃，检测器温度升至最高使用温度（如300-350℃，需参考仪器说明书，避免超过放射源耐受温度）；

·氮气吹扫：载气流量调至40mL/min，持续烘烤4-6小时（期间每隔1小时记录一次基流，若基流回升则可提前结束）；降温稳定：自然降温至100℃以下后，恢复正常操作参数，观察基流是否回升至正常范围（如100pA以上）。

NPD的铷珠对水和氧气敏感，切忌用手直接触摸或用溶剂浸泡。常见的清洗方法是在仪器上执行高温烧蚀程序（按照说明书操作，通常是在不点火的情况下通氢气并升温）。

（1）FPD清洗

·喷嘴清洗：同FID喷嘴步骤（超声清洗+氮气吹干），若火焰口有盐晶，可用细针（如注射器针头）轻轻疏通（避免划伤喷嘴内壁）；

·光窗清洗：拆下检测器顶部的光学组件，用无尘布蘸乙醇轻轻擦拭光窗（不可用有机溶剂浸泡，避免损坏镀膜），晾干后复位。

（2）NPD清洗

·铷珠活化：关闭载气，通入氢气（20mL/min），将检测器温度升至300℃，保持1小时（活化铷珠表面，去除轻度碳层）；

·铷珠更换：若活化后仍无信号，或铷珠表面呈黑色且开裂，需更换新铷珠（更换时需断电，避免触电；新铷珠需老化30分钟后使用）；

·检测室吹扫：同ECD高温烘烤方法（温度250-300℃，氮气吹扫2小时），去除检测室内残留的硅酮类物质。

预防操作与实践操作

·去除非挥发性杂质：用0.22μm滤膜过滤样品，或通过离心（10000rpm，10分钟）分离颗粒物；高沸点样品（如油脂）需经固相萃取（SPE）或凝胶渗透色谱（GPC）净化；

·衍生化控制：衍生化试剂（如BSTFA）需过量1-2倍，反应后用氮气吹干（40℃），再用溶剂复溶，避免过量试剂进入检测器；

·溶剂选择：优先使用低沸点、高纯度溶剂（如色谱纯甲醇、乙腈），避免使用含硅、含氯溶剂（如二氯甲烷），除非检测需求必须。

·充分老化：新柱或长期未使用的柱子，需在“低于固定相最高使用温度10℃”的条件下老化（如DB-5柱最高325℃，老化温度设为315℃），老化时断开检测器端（避免流失物污染检测器），直至基线平稳；

·柱温控制：分析时柱温不超过固定相最高使用温度，程序升温的终温需低于最高温度5-10℃，避免固定相剧烈分解；定期更换：当柱子理论塔板数下降30%以上，或柱流失明显增加（如FID基线漂移严重）时，及时更换新柱。

在气路中安装分子筛干燥管（除水）和脱氧管（除氧），每3个月更换一次；

·气路检查：每周用肥皂水检测气路接口（如进样口、检测器接口），每月更换进样垫（避免碎屑进入气路），每半年清洗或更换气体过滤器；

·开机顺序：先通载气（确保检测器内充满载气），再升温；

关机时先降温，待温度降至50℃以下后，再关载气，避免空气进入检测器。

·检测器温度：设为“高于柱温箱最高温度10-20℃”（如柱温最高280℃，检测器温度设为300℃），避免样品在检测器内冷凝；

·进样量控制：毛细管柱进样量不超过1μL，填充柱不超过5μL，避免样品超载导致检测器污染；

维护计划：制定月度、季度、年度维护表（如下表），确保运维可追溯。

结语