作者
Effy Cao

发布
13/09/2018

Peak氢气发生器可提供纯度高达99.9999%的高纯氢气,流量最高可达1.2L/min,配备多重安全检测系统,确保您实验准确性的同时保障您的安全

对于每一位实验员而言,实验室安全是最重要、也是最容易忽略的。作为实验室里的常用气体,氢气的重要性不容忽视,但其易燃易爆炸的化学性质,使安全便捷的氢气发生器成为很多朋友的“心头好”。今天Peak就来跟大家聊聊,关于氢气发生器的那些事儿。

氢气的前世今生

氢是宇宙中最丰富的元素,但氢气并不会自然地生成,只能通过生产制得。在实验室中,氢气可通过电解水制得,并被用于各种实验室应用,如在气相色谱(GC)中,作为燃烧气或载气;在ICP-MS应用中作为碰撞气体;在化学工业中用于合成氨、环己烷和甲醇;在食品工业中用于制造脂肪等。

为什么使用氢气发生器?

由于氢气在实验室的广泛应用,钢瓶和氢气发生器作为最常见的氢气的来源而被大量使用。相比高压钢瓶,氢气发生器是一种安全、方便、经济有效的替代方法。氢气发生器产生的氢气纯度一致性高,能消除气体纯度波动的风险。

Peak氢气发生器可以按需全天候提供氢气,这意味着你无需担心气体会在实验过程中耗尽。此外Peak氢气发生器将会为你节约出更多的时间,因为你不需要花时间订购和更换钢瓶。

氢气发生器是如何工作的?

电解水是生产高纯氢气的最佳方法。电解反应发生在电解池中,而电解池是氢气发生器最重要的组成部分。电解池由两个电极(阳极和阴极)构成,由离子交换膜隔开。

当电解池的电极接入稳定连续的电压后,以下的反应就发生了:

氢气作载气

由于氦气的价格年复一年地增长,许多实验室现改用氢气作载气。由于氢气的粘度大约是氦气的一半,使用氢气作载气可以降低平均分析时间,增加样品的处理量,此外也可以减少色谱柱等耗材的消耗。在GC-MS中,使用氢气作载气,离子源的清洗频率可以大大减少。

如何在最短的停机时间内将钢瓶替换为发生器?

钢瓶与发生器的替换通常是无缝的。如果你需要将氢气钢瓶换为发生器,将现有的管子从钢瓶上断开,配合连接件连接到发生器上便可。

氢气发生器安全吗?

Peak氢气发生器能按需产气,GC需要多少用气,发生器就产多少,所以氢气储存量极低,不超过300cc,而钢瓶的储存量可以达到4500L,且压力极高。

发生器如何保证安全性?

Peak Precision氢气发生器有内部和外部气体泄漏检测,而且还有自动关机的设置,通过以下各方面的系统配置保障实验室安全:

  • 开机全面自检

  • 仪器运行中实时的压力检测,防止泄漏

  • 自动关机时断开氢气发生器电解池

  • 声音和显示器双重警报系统

  • 发生器强制通风

  • 系统内氢气含量低(小于0.3L)

我们安全人员担心实验室氢气聚集爆炸,氢气发生器可能会发生吗?

氢气在空气中的最低爆炸浓度(以下简称“LEL")是4.1%。例如,一个5x400x250米的实验室,总体积50,000立方米,如果要达到氢气LEL,那么需要在1分钟内释放2050L的氢气。如果一个40L的钢瓶泄漏,那么它只需释放50%的量就能到达实验室的LEL爆炸点。

我们来假设一个极端的情况:假如一台Peak氢气发生器每分钟产生0.5L氢气,若要用这个气体发生器达到LEL,它需要在一个完全封闭的空间里,不连接到GC应用程序,而且发生严重的泄漏,同时所有的安全系统全部故障失效,发生器也需要运行67小时(3天)才能到达LEL最低爆炸极限。

氢气发生器有相关的安全评估和测试吗?

Peak氢气发生器带有CE和CSA标志,发生器经过检测,满足IEC标准关于实验室使用及安全要求中对爆炸隐患的剩余风险的规定。测试表明,爆炸的风险并不存在,因为在发生器内部或外部最坏的情况下氢气含量都达不到4.1 %,即最低的爆炸极限的LEL。

应该把发生器安装在哪里?

发生器可以安全地放在实验室的工作台上、地板上或GC自动进样器下。Peak Precision系列气体发生器可堆叠的设计允许其靠近GC或其他实验室设备摆放。发生器应位于平坦的平面上,以便进行操作。

可以把发生器放在柜子里吗?

发生器周围必须保持足够的气流,以使通风系统有效地运转。如果发生器被放于封闭的空间中,周围环境必须配有空调或抽风机,并控制通风。

在操作过程中,发生器的背面会发热——建议留出至少15厘米(6英寸)的空间。

 Peak氢气发生器的日常维护复杂吗?

维护简单、成本低,不需要工程师进行日常维护。用户只需简单地每周重新添加去离子水。预防性维护是每半年一次,需要更换去离子柱。

 一台氢气发生器可为多少台GC供气?

一般而言,100cc型号的氢气发生器可供2个FID检测器。当然,具体选型还需取决于流量、载气类型、色谱柱、探测器类型和特定的方法。

 氢气发生器对水有什么样的要求?

Peak推荐去离子水(DI),电导率小于1μS/cm,电阻率大于1MΩ/cm,或者采用超纯水。

 氢气发生器可放于实验室外吗?

只要满足正常运行所需的环境条件,是可以放于室外的。但如若还没有安装管道,减少管道的长度,不仅能降低成本,而且还可降低管道内泄漏未被检测到的风险。因此,在条件允许的情况下,氢气发生器尽量放在靠近GC设备处(< 10 m)。

GC需要通风吗? 

如果客户想要使用排风扇,或者在发生器的排气口和通风橱之间连接管道,是可行的,这样GC排出的氢气会迅速扩散到空气中,不会对实验室人员或环境造成危险。氢气的最低爆炸极限(LEL)是4.1%,但在一般情况下,实验室环境不会完全密封,通常安装空调,空气可流动,所以氢气不会积聚。

除了氢气发生器自身的安全设置外,还有没有其他方法确保使用安全?

一旦Peak氢气发生器发生泄漏,发生器会自动关机,此外GC进气处也设有安全关机的功能。发生器产生的氢气量不足以积聚达到氢气的最低爆炸极限LEL,在GC柱温箱中氢气大量积聚的风险也非常低。如果你的实验室需要相关探测设备,Peak可以提供实验室环境以及GC柱温箱内的氢气探测器,以实现绝对的用气无忧。

Peak氢气发生器可提供纯度高达99.9999%的高纯氢气,流量最高可达1.2L/min,配备多重安全检测系统,确保您实验准确性的同时保障您的安全。还在用氢气钢瓶的各位,记得早日“拔草”哦~~

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