náhľad|289x289bod|Schéma plameňovoionizačného deterktoru v plynovej chromatografii. Analyt A prechádza kolónou (šedá), pričom na konci sa k nemu pridáva plynný vodík. V detektore sa plyn ionizuje pomocou plameňa a vzniknuté ióny a elektróny sa detegujú na elektrickom obvode.
Plameňovoionizačný detektor alebo plameňový ionizačný detektor (FID, z anglického flame ionization detector) je vedecký prístroj, ktorý meria analyty v prúde vzduchu. Často sa používa ako detektor v plynovej chromatografii. Meria množstvo iónov prítomné za jednotku času, takže je to detektor citlivý na hmotnosť. Samotný plameňovoionizačný detektor sa dá použiť napríklad pri monitorovaní vývoja plynov na skládkach odpadov, monitorovaní unikajúceho plynu z nádob pod tlakom alebo pri meraní emisií motora s vnútorným spaľovaním. Detektor môže byť stacionárny alebo prenosný.
História Prvé plameňovoionizačné detektory boli naraz a nezávisle vyvinuté v roku 1957 McWilliamom a Dewarom na Imperial Chemical Industries Australia and New Zealand (ICIANZ) Central Research Laboratories v Ascot Vale (Melbourne, Austrália)Scott, R. P. W., 1957, Vapour Phase Chromatography, Ed. D. H. Desty (London: Butterworths), p. 131. a Harleym a Pretoriom na University od Pretoria v Pretórii v Južnej Afrike.
Princíp
Princíp fungovania plameňovoionizačného detektoru je založený na detekcii iónov, ktoré vznikajú pri spaľovaní organických látok vo vodíkovom plameni. Množstvo vzniknutých iónov je priamo úmerné koncentrácii danej organickej látky v prúde plynu.
Na detekciu iónov sa používajú dve elektródy s rozličným napätím. Kladná elektróda sa používa ako tryska, kde vzniká plameň. Záporná elektróda sa naopak nachádza nad plameňom. V pôvodnom dizajne bola záporná elektróda z platiny a mala tvar kvapky alebo bola zahnutá. V moderných detektoroch býva valcovitá. Ióny sú teda priťahované touto elektródou a po tom, čo na ňu narazia, vzniká elektrický prúd. Prúd potom možno merať pomocou pikoampérmetra s vysokou impedanciou a následne spracovať pomocou integračného článku. Zobrazenie výsledku potom závisí na použitom softvéri a počítači; typicky sa zobrazuje časová závislosť celkového počtu iónov.
Nameraný prúd približne priamo úmerne odpovedá množstvu uhlíka spáleného v plameni. Nie je úplne objasnené, ako vznikajú ióny, ale odpoveď detektora je daná počtom atómov (iónov) uhlíka, ktoré narazia na detektor za jednotku času. Na základe toho je detektor citlivý na hmotnosť a nie na koncentráciu, čo je užitočné, pretože vďaka tomu nie je meranie výrazne ovyplyvnené zmenami v rýchlosti toku plynu.
Detektor je veľmi citlivý na prítomnosť uhlíkových nečistôt v plyne vodíka a vzduchu pre plameň.
Referencie
Zdroj
Kategória:Plynová chromatografia