Газохроматографический метод определения загрязненности воздуха
Механизм работы детекторов
Пламенноионизационный детектор (ПИД) основан на ионизации органических соединений в пламени водорода. Точный механизм ионизации не выяснен. С использованием масс-спектрометрометрии проведено исследование и обнаружено, что механизм ионообразования связан с термодеструкцией и последующей хемоионизацией.
В ПИД одним из электродов служит горелка, в
торой электрод — коллектор — располагается над горелкой. Малые токи (1 · 10–9–10–12А) усиливаются, т.к. шумы самого детектора малы. Из-за высокой чувствительности, большого диапазона линейности ПИД стал наиболее распространенным детектором. В табл. 2 приведены атомные инкременты для показаний ПИД к соединениям разных классов.
Таблица .2
Атомные инкременты для показания ПИД
Атом |
Тип атома |
Вклад в общий сигнал (эффективное углеродное число) |
С |
Алифатический |
1 |
С |
Ароматический |
1 |
С |
Олефиновый |
0,95 |
С |
Ацетиленовый |
1,30 |
С |
Карбонильный |
0 |
С |
Нитрильный |
0,30 |
О |
Простой эфир |
–1 |
О |
Первичный спирт |
–0,60 |
О |
Вторичный спирт |
–0,75 |
О |
Третичный спирт |
–0,25 |
Cl |
У алифатического углерода |
–0,12 |
Cl |
У атома углерода при двойной связи |
+0,05 |
Детектор по теплопроводности (ДТП) — катарометр
Чувствительными элементами в ДТП являются нагретые нити (филаменты) из ряда металлов (платина, вольфрам, сплав вольфрам-рений и др.), помещенные в специальные камеры, продуваемые газом-носителем. Филаменты включены в плечи моста Уинстона. Через сравнительную камеру проходит поток чистого газа-носителя, через рабочую камеру — газ-носитель с примесями разделяемых соединений. Сопротивление нитей зависит от температуры. При изменении состава газа в рабочей камере теплопроводность его изменяется, изменяется теплопередача от нити к стенкам камеры, температура нити и, следовательно, сопротивление нити по сравнению с сопротивлением нити в сравнительной камере. Происходит разбаланс моста, возникает сигнал на нулевой линии. В табл. 3 приведены значения теплопроводности газов-носителей и некоторых органических веществ.
Таблица 3
Значения теплопроводимостей некоторых газов и паров
Соединение |
Теплопроводность при 100 °С · 103 Вт · (м · К)–1 |
Теплопроводность по отношению к гелию, % |
Водород |
223,6 |
128 |
Гелий |
174,2 |
100 |
Азот |
31,4 |
18,0 |
Диоксид углерода |
22,2 |
12,7 |
Аргон |
21,8 |
12,5 |
Этан |
30,6 |
17,5 |
Бутан |
23,4 |
13,5 |
Нонан |
18,8 |
10,8 |
Бензол |
17,2 |
9,9 |
Ацетон |
16,7 |
9,6 |
Этанол |
22,2 |
12,7 |
Этилацетат |
17,2 |
9,9 |
Хлороформ |
10,5 |
6,0 |
Метилиодид |
7,9 |
4,6 |
Электронно-захватный детектор (ЭЗД)
ЭЗД предназначен для анализа веществ, обладающих электронным сродством, в частности галогенно-органических соединений. Полезный сигнал детектора — это уменьшение начального тока, однозначно связанного с количеством анализируемого соединения.
В ионизационной камере ЭЗД помещается радиоактивный источник (например, 63Ni). Под воздействием радиации молекулы газа-носителя (азот, аргон, гелий) ионизируются с высвобождением электрона:
N2 + e.
В камере между электродами приложено напряжение, фоновый ток создается в основном электронами, т.к. их подвижность на три порядка выше, чем подвижность ионов. Кроме того, большая часть ионов рекомбинирует, не доходя до электродов. При попадании в ячейку детектора соединений, обладающих сродством по отношению к электрону, происходит захват ими свободных электронов:
Другие рефераты на тему «Экология и охрана природы»:
Поиск рефератов
Последние рефераты раздела
- Влияние Чекмагушевского молочного завода на загрязнение вод реки Чебекей
- Влияние антропогенного фактора на загрязнение реки Ляля
- Киотский протокол - как механизм регулирования глобальных экологических проблем на международном уровне
- Лицензирование природопользования, деятельности в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности
- Мировые тенденции развития ядерной технологии
- Негативные изменения состояния водного бассейна крупного города под влиянием деятельности человека
- Общественная экологическая экспертиза и экологический контроль