氫火焰離子化檢測器簡稱氫焰檢測器，又稱火焰離子化檢測器（FID： flame ionization detector）。是用于檢驗氫火焰離子化的機(jī)器。

檢測器

(1) 典型的質(zhì)量型檢測器；

(2) 對有機(jī)化合物具有很高的靈敏度；

(3) 無機(jī)氣體（如N2、CO、CO2、O2）、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)；

(4) 氫焰檢測器具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點；

(5) 比熱導(dǎo)檢測器的靈敏度高出近3個數(shù)量級，檢測下限可達(dá)10-12g·g-1。

結(jié)構(gòu)

(1) 在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100—300V）構(gòu)成一個外加電場。

(2) 氫焰檢測器需要用到三種氣體：

N2 ：載氣攜帶試樣組分；

H2 ：為燃?xì)猓?/span>

空氣：助燃?xì)狻?/span>

使用時需要調(diào)整三者的比例關(guān)系，檢測器靈敏度達(dá)到極佳。

一般根據(jù)分離及分析速度的需要選擇載氣（氮氣）的流量，選擇氫氣的流量使氫氣流量與氮氣流量比為1:1到1:1.4。在極佳氫、氮流量比時，檢測器的靈敏度高，穩(wěn)定性好。當(dāng)空氣流量很小時，檢測器的靈敏度較低，隨著空氣流量的提高，檢測器的靈敏度提高，但空氣流量高于某一數(shù)值后，提高空氣的流量對檢測器的靈敏度已沒有明顯影響。一般選擇空氣的流量為氫氣流量8倍以上。

原理

1)當(dāng)含有機(jī)物 CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基 ：

CnHm ──→ · CH

(2)產(chǎn)生的自由基在D層火焰中與外面擴(kuò)散進(jìn)來的激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧發(fā)生如下反應(yīng)：

· CH + O ──→CHO+ + e

(3)生成的正離子CHO+ 與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)：

CHO+ + H2O ──→H3O+ + CO

(4)化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加恒定直流電場的作用下分別向兩極定向運動而產(chǎn)生微電流（約10-6～10-14A）；

(5) 在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進(jìn)入離子室的被測組分質(zhì)量成正比，所以氫焰檢測器是質(zhì)量型檢測器。

(6) 組分在氫焰中的電離效率很低，大約五十萬分之一的碳原子被電離。

(7)離子電流信號輸出到記錄儀，得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線

性能特征

FID的特點是靈敏度高，比TCD的靈敏度高約1000倍；檢出限低，可達(dá)到10~12g/s；線性范圍寬，可達(dá)10~7；FID結(jié)構(gòu)簡單，死體積一般小于1uL，響應(yīng)時間僅為1ms，既可以與填充柱聯(lián)用，也可以直接與毛細(xì)管柱聯(lián)用；FID對能在火焰中燃燒電離的有機(jī)化合物都有響應(yīng)，可以直接進(jìn)行定量分析，是應(yīng)用極為廣泛的氣相色譜檢測器之一。FID的主要缺點是不能檢測長久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等物質(zhì)。

影響因素

包括載氣，氫氣和空氣的流量。

載氣流量 一般使用N2作為載氣，載氣流量的選擇主要考慮分離效能。對于一定的色譜柱和試樣，要找到一個極為合適的載氣流速，使得柱的分離效果不錯。

氫氣流量 氫氣流量與載氣流量的比值影響氫火焰的溫度以及火焰當(dāng)中的電離過程。火焰溫度太低，組分分子電離數(shù)目低，產(chǎn)生電流信號就小，靈敏度就低。氫氣流量低，不但靈敏度低，而且易熄火。氫氣流量高，火噪聲就大。故氫氣流量必須保持足夠。

當(dāng)?shù)獨庾鳛檩d氣時，一般氫氣與氮氣流量比值是1:1~1:1.5,在極為合適比值時，不但靈敏度高，而且穩(wěn)定性好。

空氣流量 空氣是助燃?xì)?，并且為生成CHO+提供氧氣?？諝饬髁吭谝欢ǚ秶飳憫?yīng)值有影響。當(dāng)空氣流量較小時，對響應(yīng)值影響比較大。流量很小時，靈敏度較低?？諝饬髁扛哂谀骋粩?shù)值時（例如400mL/min),此時對于響應(yīng)值幾乎沒有影響。

一般氫氣與空氣流量的比值為1:10

氣體中存在機(jī)械雜質(zhì)或載氣含有微量有機(jī)雜質(zhì)時，對于基線的穩(wěn)定性影響較大。因此要保證管路的干凈并且使用高純度載氣。

正常極化電壓選擇在100～300V范圍內(nèi)。

與熱導(dǎo)檢測器不同，氫焰檢測器的溫度不是主要影響因素，從80~200攝氏度，靈敏度幾乎相同，在80攝 氏度以下，靈敏度顯著下降，這是由于水蒸氣冷凝造成的。