11.16 : Chromatografia gazowa: rodzaje detektorów-II

W chromatografii gazowej stosuje się różne detektory, aby spełnić określone potrzeby analityczne. Detektory te są często klasyfikowane na podstawie mechanizmów wykrywania i typów związków, do których analizy są najlepiej przystosowane. Detektory przewodnictwa cieplnego (TCD), detektory płomieniowo-jonizacyjne (FID) i detektory wychwytu elektronów (ECD) stanowią wspólne kategorie, z których każdy ma unikalne zasady działania i zastosowania. Jednak poza nimi zaprojektowano kilka innych detektorów do bardziej wyspecjalizowanych zadań — do wykrywania określonych pierwiastków, grup funkcyjnych lub śladowych analitów, których detektory ogólnego przeznaczenia nie są w stanie skutecznie zmierzyć.

Detektory termoelektronowe są selektywne w stosunku do związków organicznych zawierających fosfor i azot. W porównaniu z FID są one bardzo wrażliwe na związki zawierające fosfor, co czyni je pomocnymi w wykrywaniu pestycydów organofosforanowych. Detektory termoelektronowe działają poprzez zapłon wypływu kolumny zmieszanego z wodorem, przepuszczanie go przez płomień, a następnie przepływ gorącego gazu wokół elektrycznie podgrzewanej kulki krzemianu rubidu, co zwiększa czułość wykrywania.

Detektor przewodnictwa elektrolitycznego Halla wykrywa związki zawierające halogeny, siarkę lub azot. Związki te są mieszane z gazem reakcyjnym w wysokich temperaturach wewnątrz rury reaktora. Powstałe produkty rozpuszcza się w roztworze przewodzącym, a zmiana przewodnictwa jest mierzona. W zależności od konkretnego gazu reakcyjnego i rozpuszczalnika przewodnictwa stosowane są różne tryby pracy, takie jak tryby halogenowe, siarkowe i azotowe.

Detektor fotojonizacji wykorzystuje promieniowanie ultrafioletowe z lampy wodorowej lub argonowej do fotojonizacji cząsteczek eluowanych z kolumny GC. Związki o niższym potencjale jonizacji są łatwo jonizowane i wykrywane, podczas gdy te o wyższym potencjale jonizacji są mniej wykrywalne. Jony i elektrony wytwarzane przez fotojonizację są zbierane na elektrodach spolaryzowanych, co sprawia, że ​​ten detektor jest szczególnie wrażliwy na węglowodory aromatyczne i niektóre związki organosiarkowe lub organofosforowe.

Detektory emisji atomowej (AED) wykorzystują plazmę indukowaną mikrofalami (MIP), plazmę sprzężoną indukcyjnie (ICP) lub plazmę prądu stałego (DCP) do atomizowania i wzbudzania pierwiastków obecnych w próbce. Detektory AED są selektywne pod względem pierwiastków i mogą jednocześnie monitorować kilka pierwiastków. Do analizy emitowanych widm atomowych z MIP powszechnie stosuje się spektrometry emisji atomowej z matrycą diodową lub spektrometry emisji atomowej z układem sprzężonym ładunkowo.

Detektor fotometryczny płomieniowy (FPD) reaguje przede wszystkim na związki zawierające siarkę i fosfor. Eluent jest przepuszczany przez niskotemperaturowy płomień wodorowo-powietrzny, przekształcając fosfor w gatunek HPO, który emituje charakterystyczne promieniowanie. Odpowiednie filtry izolują określone pasma emisyjne, a ich intensywność jest mierzona fotometrycznie. FPD jest szeroko stosowany do analizy zanieczyszczeń powietrza i wody, pestycydów i produktów uwodornienia węgla.

Wybór detektora zależy od wymagań analizy. Każdy detektor jest zaprojektowany z techniczną precyzją, aby zapewnić dokładne i niezawodne wyniki w różnych zastosowaniach.