Аргоновый ионизационный детектор

В аргоновом ионизационном детекторе использован процесс ионизации органических молекул путем соударений с метастабильными или возбужденными атомами аргона. Радиоактивный источник, обычно р-излучатель, монтируется в камере детектора. р-Излучение большой энергии ионизирует газ-носитель аргон, проходящий через детектор. Электроны, возникающие в результате ионизации при наличии высокого градиента напряжения (600—1200 в), ускоряются и приобретают энергию, достаточную для возбуждения атомов аргона до их метастабильного состояния без значительного образования дополнительного количества ионов аргона. Концентрация метастабильных атомов в детекторе есть функция приложенного напряжения. Метастабильные атомы аргона в свою очередь способны отдавать энергию в присутствии любых молекул, обладающих более низкими потенциалами ионизации, чем энергия метастабильных атомов (11,6 эв). Большинство органических веществ имеет потенциал ионизации ниже 11,6 эв, тогда как для неорганических и редких газов ионизационные потенциалы выше этой величины. [c.52]

АРГОНОВЫЙ ИОНИЗАЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР [c.143]

Основное отличие аргонового ионизационного детектора от детектора по сечениям ионизации заключается в том, что в качестве газа-носителя здесь применяется аргон и в ионизационном пространстве создается значительно более высокая напряженность электрического поля. [c.143]

И вызывающие возбуждение аргона. Для веществ, энергия ионизации которых ниже 11,6 эв, чувствительность определения на основе изложенного механизма ионизации в аргоновом ионизационном детекторе на несколько порядков выше, чем у детектора по сечениям ионизации. [c.144]

На рис. 33 представлена зависимость чувствительности определения от концентрации детектируемого вещества в газе-носителе (аргоне) ири различных напряжениях электрического поля в ионизационном пространстве аргонового ионизационного детектора. До определенной концентрации чувствительность остается постоянной (линейная область), затем она возрастает с концентрацией, достигает максимума и наконец падает при больших концентрациях до малой и даже отрицательной величины. [c.144]

Из рис. 33 видно, что чувствительность аргонового ионизационного детектора не зависит от концентрации детектируемого вещества лишь до некоторой, относительно небольшой его концентрации. Только в области ниже этой концентрации, примерно отвечающей наименьшей концентрации, еще определяемой катарометром или детектором но сечениям ионизации (около г-мл ), аргоновый ионизационный детектор не дает искажений хроматограммы. При увеличении напряженности поля чувствительность детектора возрастает. При слишком высокой напряженности сокращается линейный динамический диапазон и возрастают колебания фонового ионизационного тока, так как с увеличением напряженности он также увеличивается. Таким образом, для каждой конструкции детектора имеется оптимальное рабочее напряжение, к которому и следует относить указываемую чувствительность и минимально определяемое количество вещества. [c.145]

Конструкция и электрическая схема аргонового ионизационного детектора и детектора по сечениям ионизации принципиально не различаются (разд. 4.2). На рис. 35 представлен первый серийно выпускаемый аргоновый ионизационный детектор для работы с заполненными колонками. Для [c.146]

Благодаря высокой чувствительности аргонового ионизационного детектора он может применяться также при капиллярной хроматографии. Для того чтобы можно было полностью использовать высокую эффективность капиллярных колонок, эффективный объем детектора не должен превышать нескольких тысячных миллилитра. Это можно осуществить только косвенным путем. [c.147]

Аргоновый ионизационный детектор имеет такую же электрическую схему, что и детектор по сечениям ионизации (рис. 31 и 32), однако ускоряющее напряжение в аргоновом детекторе должно быть выше (в зависимости от конструкции от 800 до 2000 в). Если ионизационный ток в детекторе превышает некоторую определенную величину, то нри высокой напряженности в ионизационном пространстве возникают искровые разряды, вызывающие коррозию поверхности электродов и загрязнение ее продуктами разложения детектируемых веществ. Возникновение таких разрядов можно легко предотвратить, включая между источником напряжения и детектором высокоомное сопротивление (10 —10 ом). Тогда при возникновении искрового разряда увеличится падение напряжения на высокоомном сопротивлении, что приведет к уменьшению напряжения между электродами детектора и разряд прекратится. [c.148]

Рис. 37. Схема аргонового ионизационного детектора

Убыль микрокомпонентов газовых смесей вследствие сорбционных и химических процессов может быть практически полностью компенсирована, если газовые смеси находятся в равновесии с конденсированной фазой, содержащей эти же компоненты в гораздо большей концентрации, чем газовая фаза, и играющей роль буферного резервуара. В таком случае общее количество этих компонентов в гетерогенной системе намного превысит расход их, вызванный нежелательными процессами, а изменения концентрации окажутся меньше допустимых погрешностей. Приоритет использования гетерогенных равновесий для получения парогазовых смесей точно известной концентрации, по-видимому, принадлежит Барнету и Свободе [32]. Пары разбавленных водных растворов этилового спирта и ацетона применялись ими для калибровки аргонового ионизационного детектора, причем концентрации в газовой фазе вычислялись по литературным данным о константах Генри. Позднее этот же подход был применен для калибровки пламенно-фотометрического детектора [33]. Однако условия и [c.242]

Детекторы промышленных хроматографов в принципе не отличаются от детекторов лабораторных хроматографов. Наибольшее распространение нашли дифференциальные детекторы, основанные на измерении величины теплоотдачи газа, связанной с его составом (детекторы по теплопроводности), а также ионизационные детекторы, основанные на прямо пропорциональной зависимости между электропроводностью газов и концентрацией заряженных частиц. В качестве детектора высокой чувствительности в промышленных хроматографах используются пламенноионизационные и аргоновые ионизационные детекторы. [c.165]

Работа аргоновых ионизационных детекторов описана во многих статьях [2]. Высокая чувствительность и практическая безынерционность делают перспективным применение их для капиллярных хроматографов. [c.395]

Без обратной продувки чувствительность аргонового ионизационного детектора понижается при выходе пика воды [c.455]

Кент. Один из недостатков аргонового ионизационного детектора заключается в том, что в обычных условиях использования, т. е. при постоянном напряжении, он, как упоминал д-р Ловелок, не чувствителен к газам, имеющим высокие ионизационные потенциалы. В действительности наблюдается слабое уменьшение ионного тока. В число этих газов входят имеющие промышленное значение кислород, водород и азот, которые часто требуется анализировать в концентрациях, составляющих несколько частей на миллион. [c.42]

На рис. 39 представлены две хроматограммы метана, содержащего следы других насыщенных углеводородов. В обоих случаях дозировалось одинаковое количество одной и той же пробы. Первая хроматограмма снята при использовании в качестве детектора катарометра, вторая — аргонового ионизационного детектора. Основной компонент — метан — дает на первой хроматограмме (рис. 39, а) пик, выходящий далеко за пределы шкалы, а на второй (рис. 39, б) — лишь небольшой отрицательный пик. Если бы запись второй хроматограммы производилась при использовании наибольшей чувствительности аргонового детектора, то пики компонентов-примесей вышли бы далеко за пределы шкалы самописца. Часто представляется целесообразным включать аргоновый детектор последовательно с катарометром. При этом катарометр служит для регистрации основных компонентов, а аргоновый детектор для регистрации микропримесей. [c.149]

В последние годы повысился интерес к ионизационным детекторам [5, 6]. В литературе описаны два типа детекторов, действие которых основано на ионизационных процессах пламенно-ионизационный [7—9] и аргоновый ионизационный детектор с ]3-излучением [10—12]. Были сконструированы пламенно-ионизационные и аргоновые детекторы и проведена оценка их в одинаковых аналитических условиях. Цель этой статьи — описать конструкцию и работу таких устройств и представить результаты их сравнительной оценки. [c.46]

Конструкция аргонового ионизационного детектора показана схематически на рис. 4. При этой конструкции детектор может [c.52]

Этими величинами, однако, нельзя руководствоваться в случае очень чувствительных детекторов. Если допустить испарение 50% фазы за 1000 час, то при содержании неподвижной фазы в колонке, равном 2 г, это соответствовало бы летучести 1,1 Ю" г л между тем верхняя граница линейности показаний аргонового ионизационного детектора фирмы Руе лежит уже при 0,04-10 г л. Поэтому для таких детекторов можно использовать, например, динонилфталат лишь до 110° (вместо 130°), сквалан только до 80° (вместо 150°), а апиезон лишь до 220°(вместо 300°) (Джеррард, ХаукесиМуни, 1960). [c.92]

Р и с.. 33. Зависимость чувствительности аргонового ионизационного детектора от концентрации анализируемого вещества (Ландрок, 1961). [c.144]

Рис. 38. Трехэлектродный аргоновый ионизационный детектор (Лавлок, 19606).

Однако при известных условиях неоднородность электрического поля может положительно воздействовать на свойства аргонового ионизационного детектора. В детекторе, представленном на рис. 37, вокруг анода в области высокой напряженности поля возникает пространственный заряд, который при определенном расположении анода в углублении изолятора приводит к линейности показаний детектора в области более высоких концентраций (Лавлок, 19606). [c.147]

В трехэлектродном аргоновом ионизационном детекторе Лавлока (1960), представленном на рис. 38, между анодом и катодом располагается кольцевой электрод таким образом, что на нем измеряется в основном только ионный ток, возникающий в результате ионизации детектируемого вещества метастабильными атомами аргона, в то время как основная масса ионов, образовавшихся при ионизации аргона иод действием излучения, притягивается к катоду. В связи с этим на кольцевом электроде удается регистрировать изменения ионного тока, вызванные присутствием детектируемого вещества, отдельно от фонового тока, подверженного статистическим колебаниям. [c.148]

Замечательным свойством аргонового ионизационного детектора является его высокая чувствительность. В зависимости от конструкции чувствительность детектора для веществ, энергия ионизации которых ниже 11,7 эв, колеблется от 10 до 10 г сек . Для веществ, энергия ионизации которых превышает 11,7 эв, пороговая чувствительность при применении одного из методов, описанных в разд. 5.4, составляет около 10 —10 г сек Поэтому аргоновый ионизационный детектор можно особенно успешно применять для анализа микропримесей. [c.149]

На заполненных колонках перемещение газа-носнтеля измеряется объемной скоростью потока газа мл мин). К капиллярным колонкам нельзя лодсоединить измерительное устройство, так как это приведет к образованию мертвого объема между дозатором и детектором. Пламенный и аргоновый ионизационные детекторы исключают измерения на выходе, дозирующее устройство с делителем потока исключает подключение измерителя скорости перед дозатором. Так как поток газа-носителя не может быть измерен непосредственно, то определяют среднюю линейную скорость газа-носителя. [c.320]

Обычный аргоновый ионизационный детектор, чувствительность которого, как правило, >10 з/сек, нельзя использовать с капиллярными колонками из-за его неизбежно большего рабочего объема. Так как по капиллярной колонке газ-поситель протекает с сравнительно малой скоростью, примерно 1 см 1мин, разделенные вещества вновь смешиваются в измерительной камере детектора. Приемлемым для всех выходом явился предложенный Лавлоком пуск в камеру второго потока аргона, обдувающего отверстие капилляра непосредственно в детекторе. Таким способом эффективный рабочий объем детектора может быть уменьшен до нескольких микролитров. [c.338]

Для газохроматографического анализа образующихся производных реакционную смесь вводят прямо в газовый хроматограф. Оборудование. Газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором и колонкой из нержавеющей стали длиной 1,8 м с внешним диаметром 6,5 мм. Насадка этой колонки состоит из носителя хромосорба W, импрегнированного 3% жидкой фазы SE-52 . Размер зерен твердого носителя 80—100 меш носитель промыт кислотой и силанизирован. (Этот носитель выпускается фирмой Johns Manville orp. ) Можно использовать и хроматографы с детекторами других типов (например, с аргоновым ионизационным детектором) и с другими колонками (например, с насадкой 10% жидкой фазы карбовакс 1540 или 15% жидкой фазы апиезон М на том же носителе). [c.48]

Рис. 3. Концентрационная чувствительность аргонового ионизационного детектора к вини-ленкарбонату (1)

Для повышения абсолютной точности анализа неидентифициро-ванных микропримесей следует прибегать к менее селективным по чувствительности детекторам, чем двухэлектродный аргоновый ионизационный детектор Лавелока, например использовать для этой цели пламенно-ионизационный детектор. [c.23]

Главными условиями успешного применения таких колонок со стеклянными шариками являются уменьшение размеров пробы, пропорциональное уменьшению производительности колонки, и высокая температура на входе пробы. Недавно Хорнинг и сотрудники [10 ] опубликовали сообщение о большой работе по изучению алкалоидов и стероидов, в которой на колонке с насадкой, содержащей 2—3% силиконового каучука на хромосорбе-W, нри 220° С было разделено большое число этих природных продуктов без разложения и каких-либо изменений структуры. В этом случае эффективность колонки также играла второстепенную роль. На рис. XVIII-1 показаны результаты разделения на колонке, имеющей длину 184 см и внутренний диаметр 4 мм. В этом случае применялись аргоновый ионизационный детектор и пробы 5—10 мкг. Имеются также сообщения об анализах, произведенных на колонках с 0,4% жидкой фазы. [c.318]

Для очень сложных смесей, таких, как нефтяные фракции, где вещества относительно сходны и где необходим микродетектор (не столько из-за наличия микропримесей, а потому что применяются капиллярные колонки), пламенно-ионизационный детектор предпочтительнее. Можно применять и аргоновый ионизационный детектор, но в данном случае существенной разницы между ними нет и выбор является делом вкуса. [c.495]

Как отметил д-р Ловелок, недавно Виллис в журнале Nature показал, что можно повысить чувствительность аргонового ионизационного детектора к этим газам введением в поток аргона небольшой примеси пара органического вещества. Последнее ионизируется метастабильными атомами аргона и дает значительный ионный ток, который тем не менее остается ниже по силе, чем ток насыщения детектора при условии, что концентрация органических паров меньше одной части на тысячу. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология