Термический детектор

Cтраница 1

Термические детекторы реагируют на количества, вещества, равные 1СГ9 моль растворенного вещества в газе-носителе, а ионизационные детекторы обнаруживают до 10 - 15 моль. Следовательно, применяя капиллярную колонку с ионизационным детектором, можно осуществить полный анализ, используя 1 мкг пробы, содержащей до 20 компонентов. Если применять термический детектор, то для анализа на набивных колонках достаточна проба в несколько микролитров и менее. [1]

Термические детекторы универсальны в том смысле, что они реагируют в той или иной мере на присутствиелюбых компонентов пробы, если свойства ни одного из них не совпадают со свойствами газа-носителя. Ионизационные детекторы полууниверсальны в том смысле, что они реагируют на присутствие большинства органических соединений и лишь в незначительной степени на неорганические соединения. Для большинства анализов желательна универсальность сигнала. Однако в ряде случаев на колонке невозможно или неудобно разделить все компоненты сложной смеси. Тогда можно использовать иногда селективный детектор, который видит только одну определенную группу соединений, обладающих некоторыми специфичными свойствами. Например, сконструирован кулонометрический детектор, чувствительный лишь к соединениям галоидов и серы. При получении аналитических данных это позволяет избежать тщательной предварительной обработки пробы или полного разделения всех компонентов на колонке. Селективные детекторы, следовательно, могут быть весьма полезны и должны быть рассмотрены при разработке новых аналитических методик наряду с обычными методами детектирования. [2]

Термические детекторы представляют собой стандартный прибор большинства промышленных хроматографов; в прошлом в исследованиях их использовали чаще других. Ионизационные детекторы, однако, быстро их вытесняют даже при работе с набивными колонками, поскольку ионизационные детекторы значительно чувствительнее и более устойчивы к изменениям рабочих параметров. Термические детекторы чувствительны к химическим соединениям всех типов и достаточно чувствительны к органическим парам при использовании в качестве газа-носителя водорода или гелия. [3]

Термические детекторы очень чувствительны к изменениям температуры, и для обеспечения стабильности нулевой линии их следует термостатиро-вать с точностью 0 05 - при температуре ниже 100 и с точностью 0 1 - при более высокой температуре. Поэтому при открывании термостата во время опыта для смены колонок или при необходимости изменения температуры приходится долго ожидать установления нулевой линии. На сигнал детектора оказывает влияние также скорость потока подвижной фазы, и поэтому ее следует поддерживать постоянной. Нельзя прерывать поток газа-носителя при вводе пробы, поскольку после включения потока нулевая линия самописца не установится достаточно быстро. Пробу необходимо вводить через самоуплотняющуюся диафрагму при наличии давления на входе в колонку. [4]

Термический детектор, напротив, одинаково чувствителен ко всем длинам волн. [5]

Дифференциальная термопара детектора ИК-излучения. [6]

Обычно термические детекторы изготавливают из очень маленького кусочка зачерненной золотой фольги, которая и служит поглотителем излучения. В одной из распространенных конструкций ( рис. 4 - 3) два одинаковых кусочка фольги ( один из них зачерненный) помещают в разреженное пространство так, чтобы излучение, которое надо измерить, попадало только на зачерненную поверхность. Таким образом, изменения температуры окружения в равной степени влияют на оба кусочка фольги, но излучение влияет лишь на один из них. Измерительное устройство должно состоять из двух одинаковых приемников, связанных с обоими кусочками фольги и с электрической цепью, регистрирующей разницу в сигналах. [7]

Дифференциальная термопара детектора ИК-излучения. [8]

Другим видом термического детектора является болометр - миниатюрный термометр сопротивления с крошечным кусочком платиновой проволоки или термистором в качестве чувствительного элемента. Термистор представляет собой сопротивление, изготовленное путем спекания нескольких оксидов металлов; он обладает в пять раз большим, чем у платины, температурным коэффициентом и быстрее реагирует на модулированное излучение, но его воспроизводимость сигнала несколько меньше. Одинаковые платиновые проволочки или термисторы прикрепляются к задней стороне кусочков золотой фольги, как это описано выше. [9]

Дифференциальная термопара детектора ИК-излучения. [10]

Одним из наиболее распространенных термических детекторов ИК-излучения является термопара. Термопары обладают низким сопротивлением и обычно используются в сочетании с трансформатором с большим числом витков ( 1000: 1) и усилителем, реагирующим на низкочастотный переменный ток, возникающий при действии модулированного излучения. [11]

Калибровка значительно упрощается и чувствительность термических детекторов увеличивается, если все органические вещества, выходящие из хроматографической колонки, до их поступления в детектор переводят в какое-либо одно химическое соединение. Углеводороды и их производные можно сжиганием перевести в СОг и воду или каталитическим восстановлением - в метан и воду. Эти реакции проводят непосредственно в потоке газа-носителя. При поглощении воды в осушительной колонке только углекислый газ или метан поступает в детектор, где и определяется. Таким образом, единственными сведениями, необходимыми для калибровки, являются сигнал детектора на индивидуальное вещество и эмпирическая формула для негорючих элюируемых компонентов. Чувствительность термических детекторов несколько улучшается, поскольку через детектор проходит большее число молекул, чем имеется в исходной пробе, вследствие более низкого молекулярного веса продуктов реакции. Чувствительность, к сожалению, ловышается не прямо пропорционально числу новых молекул. Изменение тем не менее значительно и должно быть учтено при выборе этого метода. Кроме того, углекислый газ и метан являются постоянными газами, и, следовательно, детекторы на термисторах можно использовать при низких температурах, когда они наиболее чувствительны и нет опасности конденсации в детекторе компонентов, элюируемых из колонки. Основной недостаток метода заключается в уничтожении пробы, и поэтому такие методы не пригодны для анализа смесей неизвестного состава. [12]

В газовой хроматографии важно, чтобы термические детекторы имели: большой выходной сигнал при небольших изменениях теплопроводности потока газа, проходящего через них, для непосредственного использования самописца со шкалой на 0 - 5 мв. Уровень шумов должен быть мал, чтобы при желании сигнал можно было усилить с помощью электронных схем. Необходимо, чтобы применяемый материал был химически инертным, а постоянная времени не превышала 2 сек. Для получения оптимальных результатов напряжение, подаваемое на мост, следует менять в зависимости от природы газа-носителя. [13]

В методе, в котором используют термический детектор, амины переводят в свободные основания, обрабатывая их J-процентным раствором едкого натра в метаноле и ( вводя этот раствор в колонку. Ошибка количественного определения, производимого путем умножения высоты пика на его полуширину, составляет 1 - 2 % для количеств амина более 20 мкг и 10 % для меньших количеств. Значительные количества 2 - ( диметиламин) - этанола как в связанной, так и не в связанной формах обнаружены в молоках лосося, головном мозге человека и головном мозге свиньи. [14]

Линк и др. [50] определяли сигналы термических детекторов, использованных ими при анализе, и обнаружили, что площадь под пиком на единицу веса амина уменьшается с увеличением молекулярного веса. Эти данные показывают, что величина относительного сигнала на 1 г среди аминов жирного ряда является линейной функцией молекулярного веса. Такой вывод находится в соответствии с данными, полученными для других гомологических рядов производных жирных кислот. [15]

Страницы: 1 2 3 4