Cách Chọn Độ Tinh Khiết Nitơ Phù Hợp Cho Từng Loại Máy Phân Tích (GC, ICP, AAS, Máy Đo Khí Thải)

Mỗi loại máy phân tích — GC, ICP, AAS, máy đo khí thải — có cơ chế hoạt động và mức độ nhạy với tạp chất hoàn toàn khác nhau. Bài viết này sẽ giúp bạn xác định đúng độ tinh khiết khí nitơ cần dùng cho từng thiết bị, dựa trên vai trò kỹ thuật của khí N2 trong từng hệ thống.

Lưu ý quan trọng: các khuyến nghị cấp độ trong bài mang tính tham khảo chung theo thực tế ứng dụng phổ biến. Mỗi dòng máy, mỗi hãng sản xuất có thể có yêu cầu riêng bạn nên đối chiếu với tài liệu kỹ thuật (manual) của thiết bị hoặc tham khảo ý kiến kỹ thuật viên trước khi quyết định mua.

Vai trò của khí Nitơ trong hệ thống máy phân tích sắc ký khí

Trong hệ thống máy phân tích sắc ký khí GC, khí nitơ thường được sử dụng ở hai vai trò chính:

• Khí mang (Carrier gas) vận chuyển mẫu khí qua cột tách (column) để phân tách các thành phần
• Khí bổ trợ (Makeup gas) hỗ trợ tối ưu hóa độ nhạy của cảm biến , đặc biệt với các đầu dò như FID, ECD

Tạp chất cần kiểm soát chặt, vì sao ảnh hưởng đến cột tách và đầu dò

Máy phân tích sắc ký khí GC là một trong những thiết bị nhạy nhất với tạp chất trong khí mang, vì ba lý do:

• O2 dư có thể gây oxy hóa pha tĩnh trong cột tách (đặc biệt với cột mao quản — capillary column), làm giảm tuổi thọ cột và gây trôi baseline theo thời gian.
• H2O ảnh hưởng đến độ ổn định của một số loại cột, đặc biệt là cột phân tích các hợp chất phân cực.
• Hydrocarbon tồn dư gây nhiễu trực tiếp với đầu dò FID — vốn được thiết kế để phát hiện chính các hợp chất hydrocarbon, nên chỉ một lượng nhỏ tạp chất hydrocarbon trong khí Nitơ cũng đủ tạo ra tín hiệu nhiễu  làm sai lệch kết quả.

Độ tinh khiết Khí Nitơ phù hợp cho máy phân tích sắc ký GC

Tùy vào loại Đầu dò và mức độ nhạy của phân tích:

Đối với các phòng LAB phân tích dư lượng hoặc các hợp chất ở mức ppb, việc đầu tư khí Nitơ Tinh Khiết 99,9999% 6N thường là cần thiết để đảm bảo độ lặp lại của kết quả và tránh phải lặp lại phép đo do nhiễu nền.

Vai trò của khí Nitơ trong hệ thống Máy quang phổ phát xạ plasma (ICP)

Trong hệ thống ICP, khí nitơ thường được dùng làm:

• Khí phụ trợ/khí làm mát trong một số cấu hình
• Khí bổ sung vào plasma giúp ổn định ngọn plasma, cải thiện độ nhạy với một số nguyên tố
• Trong ICP-MS, khí nitơ đôi khi được dùng để giảm hiện tượng nhiễu nền do oxide hoặc tăng cường tín hiệu với một số nguyên tố cụ thể

Yêu cầu độ tinh khiết để tránh nhiễu phổ, sai số kết quả phân tích nguyên tố vết

Hệ thống Máy quang phổ phát xạ plasma ICP, đặc biệt là ICP-MS (hệ thống khối phổ), là kỹ thuật phân tích ở mức độ nhạy cực cao có thể đến ppt — phần nghìn tỷ. Ở mức độ nhạy này:

• Tạp chất hydrocarbon hoặc hơi nước trong khí Nitơ có thể gây ra các nhiễu phổ do hình thành các ion đa nguyên tử không mong muốn, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác khi phân tích nguyên tố vết.
• ICP-OES (hệ thông quang phổ phát xạ) thường có yêu cầu tinh khiết thấp hơn ICP-MS một chút, do cơ chế phát hiện dựa trên phát xạ ánh sáng, ít nhạy với nhiễu đa nguyên tử hơn so với phát hiện khối phổ.

Cấp độ tinh khiết khí Nitơ phù hợp

Với các phòng LAB chạy phân tích nguyên tố vết hoặc siêu vết (ultra-trace) trên ICP-MS, nên ưu tiên khí Nitơ tinh khiết kèm CoA ghi rõ hàm lượng từng tạp chất để có cơ sở đối chiếu khi kết quả phân tích có nghi vấn về nhiễu nền.

Khí nitơ trong AAS thường đóng vai trò:

• Khí bảo vệ trong kỹ thuật lò graphite (GFAAS – Graphite Furnace AAS), giúp ngăn oxy hóa ống graphite và bảo vệ mẫu trong quá trình nung
• Trong một số cấu hình, Khí nitơ còn dùng để thanh lọc khoang quang học, giảm ảnh hưởng của hơi nước/CO2 trong không khí đến tín hiệu đo

Mức độ tinh khiết cần thiết

So với GC hoặc ICP-MS, AAS , đặc biệt là kỹ thuật Flame AAS,  thường có yêu cầu độ tinh khiết Khí nitơ không khắt khe bằng, vì cơ chế đo dựa trên hấp thụ ánh sáng ở bước sóng đặc trưng của từng nguyên tố, ít bị ảnh hưởng bởi tạp chất nền ở mức ppm thông thường.

Tuy nhiên, với kỹ thuật lò graphite (GFAAS) . N2 đóng vai trò bảo vệ ống graphite ở nhiệt độ cao, tạp chất O2 dư có thể gây oxy hóa và làm giảm tuổi thọ ống graphite, nên vẫn cần một mức tinh khiết tương đối tốt.

Khí Nitơ tinh khiết phù hợp

Đây cũng là điểm khác biệt thương mại đáng lưu ý: nhiều phòng LAB đang dùng Khí nitơ tinh khiết cấp cho cả máy AAS  vốn không bắt buộc  dẫn đến chi phí vận hành cao hơn mức cần thiết.

Trong lĩnh vực quan trắc môi trường, Khí Nitơ không chỉ phục vụ vai trò khí mang hay khí bảo vệ như các thiết bị phân tích trong LAB, mà còn đóng vai trò quan trọng là:

• Khí zero dùng để đưa thiết bị đo về điểm “0”  trước khi đo, đảm bảo máy không bị lệch chuẩn do nhiễu nền
• Khí nền trong các hỗn hợp khí chuẩn (Standard Gas Mixture) dùng để kiểm tra độ chính xác của máy đo khí thải định kỳ

Yêu cầu liên quan đến traceability, CoA khi dùng cho quan trắc môi trường

Với các đơn vị quan trắc môi trường, đặc biệt là các đơn vị có chứng nhận theo ISO 17025, việc lựa chọn Khí Nitơ không chỉ dừng ở cấp độ tinh khiết mà còn liên quan đến yêu cầu pháp lý/kỹ thuật:

• Khí chuẩn cần có CoA truy xuất được nguồn gốc, ghi rõ phương pháp kiểm định và sai số
• Với khí zero, hàm lượng các tạp chất có thể gây nhiễu kết quả đo khí thải (như NOx, SO2, CO…) cần được kiểm soát rất chặt, vì sai số ở khâu “zero” sẽ kéo theo sai số toàn bộ phép đo sau đó.

Tìm hiểu thêm: Khí hiệu chuẩn trong hệ thống quan trắc CEMS

Không có một độ tinh khiết của khí Nitơ chung phù hợp cho tất cả thiết bị trong phòng LAB. Mỗi loại máy phân tích  GC, ICP, AAS, máy đo khí thải có cơ chế hoạt động và mức độ nhạy với tạp chất khác nhau, dẫn đến yêu cầu cấp độ tinh khiết khác nhau, từ 4N cho các ứng dụng phổ thông đến 6N cho các phân tích nguyên tố vết hoặc quan trắc môi trường đòi hỏi độ chính xác cao.

VSG GAS là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất và phân phối khí công nghệ cao tại Việt Nam. Với nhà máy sản xuất đặt tại Khu công nghiệp Mỹ Xuân A, Phú Mỹ, Bà Rịa – Vũng Tàu, VSG GAS tự hào là một trong những đơn vị tiên phong cung cấp các giải pháp khí công nghiệp và khí tinh khiết, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe nhất của thị trường.

Năng lực sản xuất

• ✅ Nhà máy sản xuất đạt chuẩn ISO 9001:2015
• ✅ Hệ thống phòng LAB kiểm định hiện đại
• ✅ Quy trình sản xuất khép kín, kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt
• ✅ Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm

Sản phẩm chủ lực

VSG GAS chuyên sản xuất và cung cấp các loại khí tinh khiết (5N, 6N):

• ✅ Argon (Ar) – độ tinh khiết ≥ 99,999%
• ✅ Oxy (O₂) – độ tinh khiết ≥ 99,999%
• ✅ Nitơ (N₂) – độ tinh khiết ≥ 99,999%
• ✅ Heli (He) – độ tinh khiết ≥ 99,999%
• ✅ Dịch vụ pha trộn khí theo yêu cầu

Hotline: 0839 591 217

Website: https://vsggas.vn

Email: info@vsggas.vn