氢气发生器，氮气发生器和空气发生器由于其可靠性改善了实验室工作流程，提高了实验室的效率以及安全性。氢气发生器，氮气发生器和零级空气发生器这几年已迅速成为实验室的重要组成部分。虽然实验室使用气体发生器已有 20 多年的历史，但近年来才成为实验室供应气体的首选设备。

    早期的气体发生器体积大、噪音高且可靠性低。现今生产的气体发生器体积小巧、高效能，静音且可靠性高，这也是成为实验室首选的原因。但是并不是所有品牌的气体发生器都有如此优点，且并非所有气体供应商都能理解如何让气体发生器更加顺畅和可靠地运行。

    氢气发生器是当前气体发生器市场中增长最快的产品。首选是实验室越来越多地使用气相色谱法。再次中国标准允许使用氢作为燃料。此外氢气是一种易爆气体，许多用户都在关注实验室氢气钢瓶的安全。实验室使用气相色谱越多，需要在现场贮存的氢气就越多，而如此多的氢气钢瓶必然存在很高的安全风险。除安全因素外，气体钢瓶非常不方便，如果钢瓶中的气体在某一测试过程中耗尽了，则测试被中断需要重新开始。因此需要不断地对钢瓶进行监测，导致供应链过程复杂化并增加成本。然而氢气发生器能够顺利的解决这些问题。首先，氢气发生器可持续地为GC气相色谱供应氢气，即产即用，因此不会导致安全风险。十分可靠，而且只需要极少的关注，既可改善实验室效率和工作流程。机器启动后，无需保养可以运转一年。

PEAK Scientific Precision系列.jpg

PEAK氢气发生器 

    然而并非所有品牌的氢气发生器都是一样的。氢气发生器的高效和可靠运转依赖于几个关键部件。现代氢气发生器利用质子交换膜产生氢气，并通过各种方法干燥产生的氢气。然后使用各种电子设备确保安全、控制压力和气体流量。质子交换膜单元的优势在于能够产生纯净的只掺有少量水分的氢气。传统氢气发生器技术使用的膜需要借助碱来水解水分子，因此增加了氢气发生器的腐蚀风险，并在某些情况下会污染气相色谱仪。传统氢气发生器虽然成本较低，但是许多经验表明其长期效益低，因为故障率较高，降低了实验室效率。在这种情况下，实验室需要有备用的氢气发生器或氢气钢瓶以最大限度减少中断时间。氢气被送到气相色谱仪之前先通过各种方法干燥，最常见的是使用二氧化硅干燥剂，需要超高纯度氢气时则使用变压吸附技术 (PSA)。干燥剂质量差或者发生器设计不良会导致水分从干燥剂逃逸并进入气相色谱法仪器，导致噪音增大。如果发生器需要使用碱，则碱可能会通过干燥机进入气相色谱法仪器。传统氢气发生器的另一个问题是泄漏。泄漏的同时可能使氢气被释放至大气中；进而导致输送到气相色谱法仪的气体流量和压力不准确，从而引发停机和中断。要消除这些风险，氢气发生器应采用高稳健性部件并在制作时需遵循极高的标准。融合安全功能，监测气体压力和流量意味着如果发生泄漏，必须关闭氢气发生器并发出警报，等待工程师到达现场并解决问题。许多读者可能遇到过这样的问题，供应商可能会丢弃发生故障的氢气发生器而不进行维修——这是低成本发生器的固有问题，因其稳健性低，无法满足多数实验室的预期寿命要求，许多用户对停机中断和频繁地更换发生器感到反感。

    关于气相色谱应用中使用的载气，中国与其他国家相比显得较为特别。氦气是目前全世界气质联用(GC-MS) 选择的通用气体，但是氦气也被中国以外的国家用于其他气相色谱应用，而氮气则作为载气。因为氦气成本增加，GC和GC－ＭＳ应用中已开始大量地使用氢气代替氦气作为载气。多种方法证明氢气是一种优异的载气，且由于现代氢气发生器的安全性和可靠性已被越来越多人使用．

    用于气相色谱GC的氮气发生器与氢气发生器一样优于气体钢瓶。安全、高效且十分方便。可为气相色谱仪提供超高纯度氮气，且不会发生供应问题。近年来氮气发生器技术已得到极大改进。通过变压吸附系统可制得高纯度氮气，然后再通过一个箱体去除所有烃类杂质。部件的设计、制造和质量十分优良，使得氮气发生器十分可靠。故障源可能存在于阀门和通风孔、变压吸附系统、压力容器和连接装置以及电力系统。气体纯度、稳定性以及压力和流量可靠性为不断提升灵敏度提供了稳定的基础。传统氮气发生器通常无法提供现代实验室所需的纯度，且容易发生停机和中断。传统的变压吸附系统不具备足够的稳健性，易发生泄漏。泄漏将会向气体管线引入空气并影响正常的气相色谱法操作过程。

氮气发生器Genius 3010.jpg

PEAK氮气发生器 

 

    液质联用仪 (LCMS) 当前广泛地采用氮气发生器。液质联用仪应用需要使用大量氮气，因此能够极大地节约成本，具有巨大的效益优势。这些气体发生器已有较长的应用历史，十分方便和可靠。氮气发生器包括各种关键部件。空气经由压缩机引入系统中。由于空气需要去除卤素和杂质，所用的压缩机必须不含润滑油和润滑脂。由于不能使用润滑脂，所有这些压缩机必须定期保养以能够在系统中持续产生压力。随后空气需要过滤微小颗粒和水分。最后干燥空气进入可分离空气成分（主要是氮气和氧气）的系统中，从而为液质联用仪供应纯净的氮气。通常有 2 种分离方法：中空纤维膜和变压吸附。随后氮气被贮存于可作为缓冲的气罐中，供液质联用仪使用。良好的产品设计和经验是氮气发生器可靠性的关键因素。

现代气体发生器已被证明可持续运转 15 年之久，因此气体发生器寿命期间的投资回报率极高。为最大限度地延长使用寿命和提高气体发生器可靠性，每年进行检查和保养是十分必要的。需要经常更换用于从空气中去除灰尘和水分的所有过滤器，这有助于有经验的工程师防患于未然。发生紧急情况时，训练有素的工程师能够快速到达现场并第一时间解决问题极为重要。

    当前许多实验室都在使用氢气发生器、氮气发生器和空气发生器。事实证明，这些发生器具有成本效益、方便、安全且可靠。考虑在实验室中使用气体发生器时，用户必须注意选择特定气体发生器的主要原因。必须优先考虑可靠性和安全性以及在气体发生器的整个寿命期间供应商可提供的技术服务水平。