11.16 : كروماتوغرافيا الغاز: أنواع أجهزة الكشف-II

في كروماتوغرافيا الغاز، يتم استخدام أجهزة كشف مختلفة لتلبية احتياجات تحليلية محددة. غالبًا ما يتم تصنيف هذه الأجهزة على أساس آليات الكشف الخاصة بها وأنواع المركبات التي تناسبها بشكل أفضل. تمثل أجهزة الكشف عن التوصيل الحراري (TCD) وأجهزة الكشف عن التأين باللهب (FID) وأجهزة الكشف عن التقاط الإلكترون (ECD) فئات شائعة، ولكل منها مبادئ تشغيل وتطبيقات مميزة. ومع ذلك، تم تصميم العديد من أجهزة الكشف الأخرى لمهام أكثر تخصصًا - للكشف عن عناصر معينة أو مجموعات وظيفية أو محللات أثرية لا تستطيع أجهزة الكشف العامة قياسها بدقة.

أجهزة الكشف الحرارية انتقائية تجاه المركبات العضوية التي تحتوي على الفوسفور والنيتروجين. بالمقارنة مع FID، فهي حساسة للغاية للمركبات التي تحتوي على الفوسفور، مما يجعلها مفيدة في الكشف عن مبيدات الآفات العضوية الفوسفاتية. تعمل أجهزة الكشف الحرارية عن طريق إشعال ناتج العمود المختلط بالهيدروجين، وتمريره عبر لهب، ثم تدفق الغاز الساخن حول حبة سيليكات الروبيديوم المسخنة كهربائيًا، مما يعزز حساسية الكشف.

يكشف كاشف التوصيل الكهربائي "هال" عن المركبات التي تحتوي على الهالوجينات أو الكبريت أو النيتروجين. يتم خلط المركبات بغاز التفاعل عند درجات حرارة عالية داخل أنبوب المفاعل. يتم إذابة المنتجات الناتجة في محلول موصل، ويتم قياس التغير في التوصيلية الكربائية. اعتمادًا على غاز التفاعل المحدد ومذيب التوصيلية، يتم استخدام أوضاع تشغيل مختلفة، مثل أوضاع الهالوجين والكبريت والنيتروجين.

يستخدم كاشف التأين الضوئي الأشعة فوق البنفسجية من مصباح الهيدروجين أو الأرجون لتأين الجزيئات المتسربة من عمود كروماتوغرافيا الغاز ضوئيًا. المركبات ذات فروق جهد التأين المنخفضة يمكن تأينها بسهولة واكتشافها، في حين أن المركبات ذات فروق جهد التأين الأعلى تكون أقل قابلية للكشف. يتم تجميع الأيونات والإلكترونات الناتجة عن التأين الضوئي عند أقطاب متحيزة، مما يجعل هذا الكاشف حساسًا بشكل خاص للهيدروكربونات العطرية وبعض مركبات الكبريت العضوي أو الفوسفور العضوي.

تستخدم أجهزة الكشف عن الانبعاثات الذرية (AED) البلازما المستحثة بالميكروويف (MIP) أو البلازما المقترنة بالحث (ICP) أو بلازما التيار المستمر (DCP) لتأيين وإثارة العناصر الموجودة في العينة. أجهزة الكشف عن الانبعاثات الذرية انتقائية للعناصر ويمكنها مراقبة العديد من العناصر في وقت واحد. تُستخدم مطيافات الانبعاث الذري ذات مجموعة الصمامات الثنائية أو أجهزة اقتران الشحنة بشكل شائع مع MIP لتحليل الأطياف الذرية المنبعثة.

يستجيب كاشف قياس الضوء باللهب (FPD) بشكل أساسي للمركبات التي تحتوي على الكبريت والفوسفور. يتم تمرير المذيب عبر لهب منخفض الحرارة من الهيدروجين والهواء، مما يحول الفوسفور إلى مركب HPO، والذي ينبعث منه إشعاع مميز. تعمل المرشحات المناسبة على عزل نطاقات الانبعاث المحددة، ويتم قياس شدتها ضوئيًا. تُستخدم تقنية FPD على نطاق واسع لتحليل ملوثات الهواء والماء والمبيدات الحشرية ومنتجات هدرجة الفحم.

يعتمد اختيار الكاشف على متطلبات التحليل. تم تصميم كل كاشف بدقة تقنية لضمان الحصول على نتائج دقيقة وموثوقة في تطبيقات مختلفة.