| 价格区间 | 10万-30万 | 产地类别 | 进口 |
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| 应用领域 | 医疗卫生,化工,生物产业,航空航天,公安/司法 | | |
液质联用氮气发生器是一种专为液相色谱-质谱联用仪设计的高纯度、高流量氮气供应设备。作为现代分析实验室的关键辅助系统,它通过现场制氮技术,为LC-MS提供稳定、洁净、干燥的氮气,用于电喷雾离子源(ESI)或大气压化学电离源(APCI)中的雾化气、干燥气和碰撞气等关键功能。相较于传统的高压氮气钢瓶或液氮杜瓦蒸发供气方式,液质联用氮气发生器具有安全性高、运行成本低、供气连续、占地面积小等显著优势,已成为分析实验室的标准配置之一。
一、工作原理
液质联用氮气发生器的核心是变压吸附(PSA)或膜分离技术,部分机型采用两者结合的方式,以满足LC-MS对氮气高纯度(通常≥99.5%,部分要求≥99.999%)、高流量(5–30L/min)和极低含水量(露点≤-70℃)的严苛要求。
空气压缩与预处理:环境空气先经高效过滤器去除颗粒物,再由无油空气压缩机加压至0.7–1.0MPa。压缩空气随后通过冷冻式干燥机和多级精密过滤器(包括除水、除油、除烃),确保进入制氮模块的空气质量。
氮气分离:
PSA技术:利用碳分子筛(CMS)对氧气和氮气吸附能力的差异。在高压下,氧气、水蒸气和二氧化碳被优先吸附,氮气则通过;当分子筛饱和后,系统切换至另一塔进行吸附,同时对饱和塔进行降压解吸再生,实现连续产氮。
膜分离技术:利用中空纤维膜对不同气体渗透速率的差异,氧气、水蒸气等“快气”透过膜壁被排出,氮气作为“慢气”在膜内富集输出。该技术结构简单、无运动部件,但纯度通常低于PSA。
深度纯化与干燥:为满足LC-MS对痕量杂质(如烃类、水分、氧气)的极限要求,产出的氮气通常还需经过催化除氧器(将残余O?与H?反应生成水)和超高效干燥模块(如分子筛或渗透膜干燥器),最终露点可达-80℃以下,总烃含量<0.1ppm。
稳压与输送:高纯氮气经缓冲储气罐稳压后,通过洁净不锈钢管路输送至LC-MS仪器,确保压力波动小于±0.1bar。

二、系统组成
一套完整的液质联用氮气发生器通常包括以下模块:
无油空气压缩机:低噪音、免维护,避免油污染;
多级空气净化系统:含初效/高效过滤器、冷冻干燥机、活性炭吸附器;
制氮核心单元:PSA塔组或中空纤维膜组;
深度纯化模块:催化除氧器+超干燥装置;
储气与稳压系统:内置缓冲罐与精密调压阀;
智能控制系统:PLC或嵌入式系统,实时监测压力、流量、露点、纯度,并支持远程报警与数据记录;
安全保护装置:过压保护、高温停机、泄漏检测等。
三、关键技术指标
氮气纯度:99.5%(适用于多数ESI源)至99.999%(5N,用于高灵敏度Orbitrap、Q-TOF等);
流量范围:5–30L/min(单台可支持1–2台LC-MS);
露点:≤-70℃,部分机型可达-80℃;
残余氧气:<1ppm(经催化除氧后);
总烃含量:<0.1ppm(避免污染离子源);
噪音水平:<55dB(A),适合实验室环境;
电源要求:220V/50Hz,功率2–5kW。

四、典型应用场景
药物研发与质量控制:在制药企业中,LC-MS用于药物代谢、杂质分析、残留溶剂检测等,需持续高纯氮气保障数据重现性。
临床检验与毒理分析:医院检验科利用LC-MS/MS进行新生儿筛查、激素检测等,氮气发生器确保24小时不间断运行。
食品安全检测:农药残留、兽药残留、真菌毒素等痕量分析依赖稳定氮气源,避免因钢瓶更换导致实验中断。
环境与forensic分析:水中有机污染物、大气颗粒物成分分析等高灵敏度检测对气体洁净度要求高。
高校与科研机构:多台LC-MS共享一台氮气发生器,提升设备使用效率,降低管理复杂度。