آشکارساز یونش شعله ای (FID) در کروماتوگرافی گازی

FID: Flame Ionization Detector

بسیاری از ترکیبات آلی در دمای شعله هیدروژن – هوا، پیرولیز شده و ترکیبات حدواسط یونی و الکترون تولید کرده، که الکتریسیته را از درون شعله هدایت می کنند. پیرولیز به معنی از هم پاشی یک ترکیب توسط گرما تعریف می شود. این ترکیبات حدواسط باردار و الکترون ها، در یک جمع کننده، جمع آوری می شود و سپس جریان الکتریکی حاصل برای اندازه گیری به یک تقویت کننده هدایت می شود. این مطلب اساس کار آشکارساز یونش شعله ای است. گروه های عاملی نظیر کربونیل، الکل، هالوژن و آمین، یون های بسیار کمی تولید می کنند و یا اصلاً تولید نمی کنند H₂O، CO₂،SO₂  و علاوه بر آن، این آشکارساز به گازهای احتراق ناپذیر از قبیل HNOx حساس نیست، لذا این آشکارساز برای تجزیه بیشتر نمونه های آلی که شامل آب و اکسیدهای نیتروژن یا گوگرد نیز هستند، بسیار مفید است.

آشکارساز یونش با شعله (FID) بسیار حساس بوده و پاسخ آن مورد اعتماد است. این آشکارساز دارای یک شعله هوا – هیدروژن است (شکل ۱ )، که در یک میدان الکترواستاتیکی قطبی می‌شود. هنگام کار، شعله محترق می ‌شود و نمونه را که همراه با گاز حامل از میان آشکارساز عبور می‌ کند می ‌سوزاند. سپس یون های تشکیل‌ شده (عمدتاً ترکیبات کربن) در الکترودها جمع ‌آوری می ‌شوند و جریانی را ایجاد می ‌کنند. FID به کربن های کاملاً اکسیژن‌ دار مانند کربونیل ‌ها، کربوکسیلیک اسیدها، یا ترکیبات گوگرددار آن ها پاسخ مناسبی نمی‌دهد. اما نکته مثبت این است که به مواردی از قبیل آب و گازهای N₂، O₂، CO₂ و غیره نیز پاسخی نمی ‌دهد. در نتیجه، این آشکارساز برای مطالعه نمونه‌ های مرطوب یا نمونه‌ های آتمسفری بسیار مناسب است. پاسخ این آشکارساز با تعداد اتم های کربن در ترکیب مورد آنالیز متناسب است، اما با افزایش هالوژن ها، آمین ها، گروه های هیدروکسیل، و هر گروه یا جزء الکترون‌ کشنده دیگر شدت پاسخ کاهش می‌ یابد. حدود تشخیص با این آشکارساز ^۹-۱۰×۵ -۱ گرم بر میلی لیتر است. در این سیستم، اگر خروجی ستون به دو قسمت تقسیم شود، یک قسمت را می ‌توان برای جمع‌ آوری ترکیبات جدا شده مورد استفاده قرار داد.

شکل ۱- آشکارساز یونش شعله ای، FID

منبع:

شیمی تجزیه ۳ (رشته شیمی) انتشارات دانشگاه پیام نور