应用于气相色谱的气体发生技术与氦气短缺：对Scott Thomson的采访
时间：2014-11-10 阅读：280
Scott Thomson
研发设计，毕克科技
在一期的“Insights from Industry”专栏采访里，我们有幸邀请到了来自毕克科技的研发设计Scott Thomson来AZoM做客，给大家介绍毕克公司的Precision系列气体发生器，这些气体发生器不仅给气相色谱行业带来了许多喜人的变化，同时还可以扭转氦气供应紧张的严峻形势。
GT：毕克科技这些年来一直处于气相色谱用气体发生技术的前沿，请您简单地介绍一下气体发生器在气相色谱实验室的日常检测中担当一个什么样的角色？
ST: 简单地说，气体发生器是用于替代实验室里的气瓶来供应气体的。它们这些年来越来越普及，主要归因于：高性价比，安全和健康，免去了用户搬运沉重钢瓶的麻烦，气体供应稳定，不间断
GT: 据我所知，你们zui近有一批新的，具有性的气体发生器面世，并且投放到市场上了。
请你就Precision系列里面不同型号的气体发生器的性能和参数给我们简单地介绍一下？
ST：请您先坐舒服了，听我慢慢给你讲。我们有18款新型号的气体发生器面世和投放到市场，
这18款新的气体发生器覆盖了气相色谱工作是所需要的三种气体，接电的规格，气体输出的流速，和气体纯度水平可根据客户的需求来订做。新的Precision系列既可以给单台气相色谱供气，也可以给一整个房间里的所有（多台）气相色谱仪来供气！在毕克，我们明白实验室的空间十分宝贵，所以，在设计Precision系列时候，我们让这些气体发生器可以相互叠放来减少气体发生器的占地空间。
我们所取得的zui大进步是研发出了Precision Trace氢气发生器,这款氢气发生器生产出来的氢气纯度达到99.9999%，流速达到500cc/分钟，在气相色谱痕量分析时，可以用作载气，也可以用作燃烧气。这款气体发生器利用变压吸附干燥技术来提高氢气的纯度，这种氢气提纯技术比用鈀膜扩散来提纯氢气效果更。
我们的另外一款Precision Hydrogen氢气发生器，它利用硅胶干燥柱来提纯氢气，氢气的纯度可达99.9995%，当气相色谱仪的检测限要高于痕量分析时，它生产出来的氢气可用于燃烧气和载气。这款气体发生器的输出流量有100，200,300和450cc/分种这四档供用户来选择。
同时，我们提供两套氮气发生器系统，Precision氮气发生器和Precision氮气发生器Trace。
两套系统所提供的氮气纯度都可以达到99.9995%，既可以作为气相色谱仪的载气，也可以作为补偿器。Precision氮气发生器Trace里面安装了一个催化裂解炉来催化氧化掉空气里面的碳氢化合物，可将甲烷的浓度降低到0.05ppm，让这款氢气发生器生产出来的氮气适用于气相色谱的痕量分析。这两款氮气发生器的输出流速有250cc/分钟 600cc/分钟两档供用户选择，同时，Precision氮气发生器还有流速1000cc/分钟这一版本来供用户选择。
零级空气发生器生产出来的空气里面甲烷的含量少于0.05ppm，适用于气相色谱痕量分析时用作补偿气。这款气体发生器的流速有1500和3500cc/分钟供用户选择。
为了让这一系列气体发生器更完备，我们还提供空气压缩机来供那些实验室里没有压缩空气源的用户来选择。这款空气压缩机设计的初衷就是：工作的时候，噪音很小；震动水平小到可以忽略，压缩空气的产量足够满足zui常用气体发生器组合的进气需求。
我们所有型号气体发生器的设计出发点是：稳定可靠，维护简单，使用方便，故障率低。
GT: 气相色谱仪需要达到的检测下限是怎么影响和决定哪一款气体发生器系统应该被*的呢？
ST: 当气相色谱仪的检测下限下降，气相色谱仪工作时所需要的气体纯度就越高。我们的气体发生器生产出来的气体纯度不同，即可保证气体纯度满足气相色谱仪的不同气体纯度的需求，同时，保证了气体发生器物尽所值，高性价比。给气体纯度要求不那么高的气相色谱仪配高纯度的气体发生器不仅浪费资金，而且没有意义。
通常情况下，如果气相色谱仪的检测下限低于1000ppm，我们会*适用于痕量分析的气体发生器方案给用户，当然，我们很乐意和用户交流，来充分明白他们的气体纯度需求，保证我们的气体发生器能够满足他们的气体需求。
GT: 怎么样将这一套系统进行调整来满足实验室的特定用气需求？
ST: 因为我们的气体发生器模块化设计，同时我们气体发生器的流速和纯度多项可选，我们可以依据用户的用气需求来量身定做出一套于客户需求的系统，这一点我们非常有信心。
当实验室的气体需求在增长，我们的系统也可以添加新的模块来满足增长的气体需求。
GT: 这一系列的气体发生器可以淘汰实验室的气体钢瓶-这将给实验室带来哪些优点和便利？
ST:对实验室而言，用气体发生器来代替气体钢瓶，可谓优点众多。首先，从物流供应的角度来讲，我们的气体发生器可以不间断地提供气体，保证气体的全天候，不间断供应，这样，你就无需计划更换气体钢瓶，不用担心气体供应间断来中断你的实验。
同时，气体发生器产生的气体纯度稳定不变，更换不同的气体钢瓶会导致气体纯度的变化，同时有可能导致污染物的介入。从安全和健康的角度来讲，用户无需再去搬运沉重的高压气瓶。另外，气体发生器根据气体的消耗来生产和补充气体，气体的储藏量仅仅相当于气体钢瓶的1/25,000
GT: 安全无疑是实验室里zui重要的细节之一，贵公司的Precision系列又采取了那些步骤来保证气体发生器尽zui大可能地安全？
ST: 因为氢气是易燃易爆气体，所以，zui大的安全风险来自于我们的氢气发生器，然而，我们尽zui大努力来管理和控制这些风险，基于以下原因，我们可以很肯定地告诉大家我们的氢气发生器比氢气钢瓶要安全许多。
氢气所带来的zui大风险莫过于氢气泄露到实验室中，实验室空气中氢气浓度上升到爆炸水平。从理论来分析贺对比一下此种情形，氢气发生器的安全性能就可十分明显。在空气中，氢气的爆炸浓度下限是4%，假如有一个小实验室*密闭，气密性良好，容积在500立方米，那么要达到氢气的爆炸下限浓度需要放空两瓶50L氢气钢瓶，如果氢气的泄露缺口十分大，爆炸浓度将在几分钟内达到。由于我们的氢气发生器在设计之初就考虑到要将发生器内部储藏的氢气体积降到zui低，少于400立方厘米，就算我们的氢气发生器在满负荷工作，每分钟产生500立方厘米的氢气，要达到此房间的氢气爆炸下限浓度需要氢气发生器连续工作12天！
我们对此安全措施还不是*满意，我们又额外提供氢气探测器来侦测气相色谱升温箱中氢气浓度
，一旦氢气的浓度聚集到接近氢气爆炸下限浓度水平，氢气发生器立刻关机。多个氢气探测器可侦测多台气相色谱仪内升温箱，同时，仪器周围空气中的氢气浓度也可以检测出来，任何一个氢气探测器侦测到氢气浓度上升都会让气体发生器关机。
在零级空气发生器和氮气发生器Trace系统里都装有一个催化裂解炉，它们在450℃下工作，为了防止这些催化裂解炉升温过高，我们装有热熔断保险丝。
GT: 新的Precision气体发生器的*经济回报怎么样？
ST: Precision气体发生器的经济回报率和性价比取决于该实验室的气体使用量，通常情况下，一个用气量大的实验室，如果与使用气瓶相比，使用气体发生器在一年的时间内就能看到投资的回报。当然，使用氢气来代替氦气无疑是十分经济划算的，因为氦气的价格正在不断地上涨。
GT:着眼于气象色谱行业的未来，你预计将来氦气的供应短缺会发生吗？如果将来氦气供应短缺，你认为是什么导致的呢？
ST: 非常不幸地告诉您，我们现在已经面临氦气供应紧缺了。尽管氦在宇宙中含量非常丰富，仅次于氢元素，排第二位；但是，十分遗憾的是氦气在地球上分布极其少。地球上的氦气储藏量正在不断减少，同时，人工制造氦气近乎不可能，即使有少量氦气生产出来了，氦气由于密度小，不断地脱离地心引力向外太空逃逸。
GT：那么当前氦气的供应紧缺对气象色谱仪的用户而言，可能带来哪些影响？同时，对大众的影响又有哪些呢？
ST: 对气象色谱仪用户而言，短期的影响就是氦气的价格会持续上涨；*的影响就是氦气的供应十分有限，甚至被限制使用。对大众而言，有许多的科研人士呼吁禁止将氦气使用于一些活动上，例如，用氦气来充气球，这样就可以保护氦气储备，以便于将氦气用于科学研究和医疗上，核磁共振成像（MRI）和脑磁图扫描（MEG）
GT: 那么新的Precision气体发生器是怎么样扭转当前氦气供应紧缺的紧张形势的呢？
ST: 氢气非常适合于代替氦气来作载气。过去，用户选择氦气来作载气是因为它是惰性气体，不燃烧。现在，我们的氢气发生器的安全措施和其他的一些优势，让气相色谱用户切换到使用氢气发生器生产的氢气来作载气，这样就可以缓解氦气供应紧张形势。
GT: zui后，那些行业会从这些新的Precision气体发生器系统中受益？
ST: 使用气相色谱仪的行业都会从我们的新Precision气体发生器中受益，这些行业包括：环保监测，石化，化工，食品和饮料，医药，临床医学和法医学，当然还其他的行业也需要使用气相色谱仪，在这里就不一一列举了。
GT: 怎么样才能更多地了解贵公司呢？
ST: 若你想更多地了解我们毕克科技和我们的产品，请登录我们的.我们很高兴来回答你提出的任何关于我们的产品的问题，你可以直我们分布各个地方的办公室的。
关于Scott Thomson
Scott zui开始在位于苏格兰的格里诺克市IBM印刷电路板生产基地担任机电一体化技工学徒，开始了他的职业生涯。结束了他的学徒阶段后，在Solectron公司从IBM公司收购了印刷电路板的生产业务后，Scott加入了电子生产企业*Solectron公司。在进入研发设计领域之前，Scott担任生产工程师。当Solectron公司倒闭时，Scott加入毕克科技，刚开始他担任设计工程师，现在，他担任研发设计，带领整个研发设计部们开发新的气体发生器。