在氣相色譜分析、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、電子電池等眾多領(lǐng)域，高純度氫氣是載氣、燃氣或反應(yīng)氣。傳統(tǒng)上，實驗室多依賴高壓鋼瓶供氫，但鋼瓶運輸不便、儲存存在安全隱患、且純度易受罐體污染等因素，日益困擾著廣大分析工作者。氫氣發(fā)生器的出現(xiàn)，為這一問題提供了理想的解決方案。
它是一種通過電解水溶液現(xiàn)場制取高純氫氣的實驗室儀器設(shè)備，它能夠?qū)錃夤?yīng)“鋼瓶化”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;儀器化”，讓實驗室供氣更加安全、便捷、高效，介紹該類設(shè)備的技術(shù)原理、性能特點與應(yīng)用價值。
工作原理與技術(shù)構(gòu)成
核心工作原理是電解水。以金普儀器JPH-300E氫氣發(fā)生器為例，該儀器由電解池、開關(guān)電源、壓力控制、流量控制、干燥凈化、流量顯示等系統(tǒng)組成，通過電解氫氧化鉀水溶液得到氫氣。
具體而言，將氫氧化鉀（KOH）溶解于去離子水中配制成電解液，注入電解池后通電，水在直流電作用下發(fā)生電解反應(yīng)，在陰極產(chǎn)生氫氣、陽極產(chǎn)生氧氣。產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過干燥凈化系統(tǒng)去除微量水分和雜質(zhì)后，即可輸出高純度氫氣供儀器使用。
產(chǎn)品性能與技術(shù)優(yōu)勢
金普儀器的JPH-300E在性能指標上表現(xiàn)突出：氫氣純度可達99.999%，輸出流量0～300ml/min連續(xù)可調(diào)，輸出壓力0～0.3MPa，滿足氣相色譜儀FID、TCD、ECD、FPD等多種檢測器對燃氣和載氣的嚴格要求。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，該產(chǎn)品具有以下顯著優(yōu)勢：
一是電解面積大、池溫低。大面積的電解池設(shè)計有效降低了電解過程中的溫升，不僅延長了電解池的使用壽命，也保證了產(chǎn)氣純度的長期穩(wěn)定。
二是設(shè)有液體回流裝置。這一設(shè)計可有效確保儀器無返液現(xiàn)象，避免電解液倒灌污染氣路系統(tǒng)，是保證儀器長期可靠運行的關(guān)鍵技術(shù)。
三是具備超壓斷電保護功能。當(dāng)輸出壓力超過設(shè)定值時，儀器自動切斷電源，從根本上保障了使用安全。
四是操作簡便、維護簡單。用戶只需啟動電源開關(guān)即可產(chǎn)氣，日常使用中僅需補充蒸餾水。
集成化解決方案：氮氫空一體機
對于需要同時使用氮氣、氫氣和空氣的多檢測器氣相色譜實驗室，金普儀器推出了氮氫空一體機。該產(chǎn)品集氮氣發(fā)生器、氫氣發(fā)生器、空氣發(fā)生器于一體，是在高純氮氣發(fā)生器、高純氫氣發(fā)生器、空氣發(fā)生器的基礎(chǔ)上融合現(xiàn)代新技術(shù)而開發(fā)的新一代產(chǎn)品。
該一體機氮氣部分采用復(fù)式提純電解分離技術(shù)，氫氣部分采用高桶塔式結(jié)構(gòu)電解分離池，空氣部分設(shè)有三級凈化、兩極穩(wěn)壓、多級保護。三氣可單獨使用也可同時使用，可間斷使用也可連續(xù)使用，且產(chǎn)氣純度不衰減。其氮氣和氫氣系統(tǒng)均設(shè)有不返液裝置，有效保證儀器無返液現(xiàn)象。
技術(shù)參數(shù)方面，該機型可同時輸出純度99.999%的氮氣0～500ml/min、純度99.999%的氫氣0～500ml/min，以及無油三級凈化的空氣0～5L/min。
應(yīng)用價值與現(xiàn)實意義
氫氣發(fā)生器的推廣應(yīng)用，為分析實驗室?guī)砹硕喾矫娴膶嶋H價值：
安全層面——替代高壓鋼瓶，消除了鋼瓶運輸、儲存和更換過程中的安全隱患，實驗室不再需要存放易燃易爆的高壓氫氣鋼瓶。
經(jīng)濟層面——一次性設(shè)備投入后，僅需消耗蒸餾水和少量氫氧化鉀，運行成本遠低于長期購買和運輸鋼瓶的費用。
效率層面——即開即用，無需等待鋼瓶配送，流量穩(wěn)定輸出不受外界因素干擾，提高了分析工作的連續(xù)性和可重復(fù)性。
純度保障——現(xiàn)場制氫避免了鋼瓶在充裝、運輸過程中可能引入的污染，99.999%的高純度氫氣為色譜分析結(jié)果的準確性提供了可靠保障。
從JPH-300E氫氣發(fā)生器到氮氫空一體機，以金普儀器為代表的國產(chǎn)分析儀器制造商，憑借三十余年的技術(shù)積累和持續(xù)創(chuàng)新，為國內(nèi)分析實驗室提供了性能可靠、性價比高的氫氣供應(yīng)解決方案。隨著分析測試技術(shù)的不斷進步和實驗室安全要求的日益提高，作為“實驗室儀器化供氣”的代表性產(chǎn)品，必將迎來更廣闊的應(yīng)用前景。
