关于氢气发生器的Q&A

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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