气相色谱(GC)分析中,氢气常被用作载气或检测器(如FID、FPD)的燃烧气。传统依赖高压氢气钢瓶存在运输、存储和泄漏风险,而气相色谱专用氢气发生器凭借安全、稳定、按需供气等优势,已成为现代实验室的主流选择。其核心在于通过电解水技术现场制取高纯氢气,并集成多重净化与智能控制模块。
一、基本工作原理
氢气发生器以去离子水为原料,在直流电作用下,于电解池中发生电解反应:
阴极:2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻
阳极:4OH⁻→O₂↑+2H₂O+4e⁻
产生的氢气经气液分离器脱除水分后,进入纯化系统;氧气则通过排气口安全排出。整个过程无需化学试剂,仅消耗电能与纯水,绿色环保。

二、核心技术组成
1.高效电解池技术:采用质子交换膜(PEM)或碱性电解槽。PEM电解池因无腐蚀性电解液、启停快、产气纯度高(可达99.9999%),更适用于GC精密分析。
2.多级纯化系统:包括钯合金扩散膜、分子筛、活性炭及超细过滤器,有效去除水分、氧气、烃类及颗粒物,确保氢气满足FID等检测器对杂质(尤其是氧和水)的严苛要求(通常H₂O<0.1 ppm,O₂<0.1 ppm)。
3.智能压力与流量控制:内置高精度压力传感器和电子流量调节阀,可自动匹配GC所需流量(通常0–500 mL/min),维持输出压力稳定(如0–0.6 MPa),避免基线波动。
4.安全保护机制:具备缺水报警、过压保护、氢气泄漏检测、自动停机等功能,符合实验室安全规范(如CE、UL认证)。
三、应用优势
相比钢瓶,氢气发生器实现“即产即用”,杜绝高压风险;长期使用成本更低;且输出气体纯度稳定,显著提升色谱重现性与灵敏度。
综上,气相色谱专用氢气发生器融合了电化学、材料科学与自动控制技术,是保障现代色谱分析安全、高效、精准运行的关键辅助设备。