特性/技术 | 光谱技术 | 质谱技术 |
检测原理 | 测量气体分子对特定波长电磁辐射的吸收或发射(如TDLAS、PAS、CRDS) | 气体分子离子化后,根据质荷比(m/z)分离检测离子 |
灵敏度 | 高灵敏度,适合ppb级及以上浓度,部分技术可达10^-12量级 | 极高灵敏度,可达ppt级,适合痕量及复杂混合物分析 |
非破坏性 | 多数非破坏性,适合在线、实时监测 | 通常破坏性,需离子化样品,操作复杂 |
样品预处理 | 简单,部分技术可直接测量,无需复杂处理 | 样品预处理复杂,需净化、衍生化等,设备维护要求高 |
实时监测能力 | 支持快速响应和实时在线监测 | 支持连续监测,但设备复杂,响应速度和便携性较光谱差 |
多组分分析 | 受限于光谱重叠和交叉干扰,复杂混合气体分析存在难度 | 非常适合复杂混合物多组分同时分析,尤其与色谱联用效果更佳 |
选择性 | 高选择性,依赖特定波长,易受背景气体干扰 | 高选择性和特异性,但需处理干扰离子问题 |
设备成本 | 设备成本较低,维护简单,存在便携式设备 | 设备成本高,维护复杂,便携性较差 |
应用场景 | 环境监测、工业过程控制、实时在线监测、同位素气体检测等 | 法医科学、药物开发、环境科学、同位素分析、复杂气体组分定量分析等 |
技术优势 | 快速、非接触、操作简便、适合现场应用 | 灵敏度极高、分辨率高、适合全组分高精度分析 |
技术局限 | 光谱重叠导致多组分复杂样品分析受限,部分小分子难以准确检测 | 样品破坏性大,设备复杂,操作要求高,部分小分子分析受磁场影响限制 |
联用优势 | 与质谱联用可提供绝对浓度基准,解决质谱难区分质荷比相近组分问题 | 为光谱提供真空环境提升分辨率,实现高精度全组分分析 |
说明
· 光谱-质谱联用技术结合了两者优势,实现了高精度、快速、全组分的气体分析,解决了单一技术的局限性,如光谱技术难以区分质荷比相近组分,质谱技术难以检测小分子气体等
· 光谱技术在同位素气体检测中响应快、稳定性好,适合实时在线测量
· 质谱技术适合复杂样品的高灵敏度分析,尤其是与色谱联用时分离能力强
· 光谱技术设备成本较低、便携性好,适合现场快速检测;质谱设备成本高,适合实验室高精度分析
此列表可作为选择气体分析技术时的参考依据,结合具体需求、预算和操作环境进行综合考虑。
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