實驗室氮氣發生器 膜分離小體積產氣快

實驗室氮氣發生器   膜分離小體積產氣快

氮氣發生器的原理和使用注意事項

膜分離技術依靠不同氣體在膜中溶解和擴散系數的差異而具有不同的滲透速度來實現氣體的分離。當混合氣體在驅動力一膜兩側壓力差作用下，

滲透速度相當快的氣體如氧氣、氫氣、氦氣、硫化氫、二氧化碳等透過膜后，在膜的滲透側被富集，而滲透速度相當慢的氣體如氮氣、氬氣、甲烷和、一氧化碳等唄滯留在膜的滯留側被富集從而使混合氣體分離。膜分離制氮機就是根據以上原理。以壓縮空氣為原料氣來提取較高純度的氮氣。空氣分離是購買氮氣發生器的替代方案。在空氣分離設備中，可以將空氣分離為其基本成分。壓縮和過濾天然空氣，以去除雜質。壓縮空氣被加熱和冷卻，直到不同的元素到達沸點，然后分離出來。然后這些元素返回到氣態，此時它們就可以使用了。與氮氣發生器一樣，空氣分離設備也得益于使用氧氣分析儀來觀察氧氣含量。

氮氣發生器的工作原理是分離空氣，電解膜的“-"側發生氧化反應，吃掉空氣中的氧化性氣體，在正側還原，空氣流過電解池后就只剩下氮氣

和惰性氣體，故國內發生器的純度大多標有“相對含氧量"，氮氣的純度和空氣流速，分解面的長度，電解電勢的強弱都有關系，這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質的作用就是提高水的導電率，使電化學反應能順利進行。

發生器對色譜的影響有一點常常被忽略，就是發生器內的開關電源工作事會對電網電壓造成干擾(壓縮機的啟動和停止也會)，所以色譜儀經過穩壓電源供電，當然不用穩壓電源的用戶很少。

對色譜來說，氮氣發生器產生了氮氣后，還需要脫水、脫氧(加脫水脫氧管)，否則會損害ECD檢測器。

對質譜來說，國內的氮氣發生器不會有很高的流量，所以，現在很多人都還使用液氮罐，來支持液質聯用需要的氮氣流量。

值得提醒的一點是：氮氣發生器只能在實驗室內或實驗室外很近的位置采集空氣作為氣源，而實驗室內空氣經常是受到污染的，其中的有機溶劑含量因為實驗前處理過程等原因(此外GC的洗針溶劑揮發，液相的流動相揮發)不可避免的超標。

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氮氣發生器如何制得氮氣

科學技術是生產力，隨著科學技術的發展，各式各樣的儀器如雨后春筍一般的涌現出來，氮氣發生器就是其中之一，打開網頁搜索氮氣發生器，

發現關于其的內容多不勝數，那么為什么氮氣發生器這么火呢，這還要從氮氣的用處來說了。

氮氣是空氣中體積分數Zda的一種惰性氣體，化學分子式為N2，通常狀態下無色無味，比空氣密度小。氮氣化學性質不活潑，常溫下難與其他物質

進行反應，因此通常被用作保護氣體，液氮可用作深度冷凍劑，高純氮氣可用作色譜等儀器的載氣，氮氣的性質決定了它的用途的廣泛。

而實驗室中氮氣通常的來源主要由3種：1.管道氣，2.氮氣罐，3.氮氣發生器。

第1種比較適合大型工廠，建設費用高昂，第2種通常會因儲存和運輸的麻煩而有的局限性，一種操作靈活可控，越來越受到實驗室使用。

氮氣發生器是如何產生氮氣的呢，通常來說，有三種方法。

1.電化學制備氮氣

將高壓空氣從氫氣電解池的陰極一側通入，在催化劑的催化作用下，進行2H2+O2=2H2O的氧化還原反應，通過此方法可去除空氣中的O2，產出高達

99.995%N2，然而此方法有的局限性。一是此方法只是單純的去除空氣中的O2，對于空氣中的其他雜質并未提及，二是單位成本過高，因此此方法通常用來制備少量的氮氣。

2. 膜分離制備氮氣

利用N2分子和O2分子的擴散速度的不同，將高壓空氣通過中空纖維膜組件，在輸出端就可以積累純度高達99%的氮氣，這種方法在不考慮其他限制

的條件下，可以累加使用，因此常用在實驗室對氣體純度不高的保護、吹掃等操作實驗中，但是由于其氮氣純度不能達到高純級，且膜組件成本較高、儀器價格也相應的過高。

3. PSA變壓吸附制備氮氣

通過利用在分子篩中，N2與其它氣體分子的吸附能力不同，從而形成差異的濃度，分子篩柱末端可以獲得高純氮氣，利用這種方法研制的氮氣發

生器可以讓用戶根據個人實際要求，來產生不同純度的氮氣，Z高可達99.999%，這種方法的難點是分子篩柱填裝技術，分子篩填裝不好，會因為氣體高低壓頻繁變化，導致分子篩受損，微孔數量減少，從而使得性能降低，純度因此也會受到影響。