Детекторы но ионной проводимости

Ионизационные методы детектирования обеспечивают наибольшую чувствительность и широко применяются для определения малых количеств анализируемых веществ. 8 основе этих методов лежит зависимость электрической проводимости ионизированной газовой среды от ее состава Сигналом ионизационных детекторов является изменение ионного тока . вызванное введением в детектор анализируемого вещества [c.49]

В ионообменной хроматографии часто применяют детектор по ионной проводимости. Основная трудность связана с электропроводностью элюента (жидкости-носителя), обязательно [c.445]

Для автоматического детектирования ионов после ионообменного разделения нужно тщательно выбрать устройство, соответствующее данному элюенту и анализируемому образцу. Кондуктометрические детекторы измеряют проводимость раствора. Проводимость измеряется в обратных омах, и она пропорциональна числу ионов в растворе и их подвижности, причем каждый ион имеет только ему присущую подвижность. Приведены уравнения, позволяющие предсказать проводимость раствора. [c.36]

В современных хроматографах Цвет , ЛХМ-8М0, Хром наряду с катарометрами используют более чувствительные детекторы, в частности, пламенно-ионизационные детекторы, действие которых основано па следующем. При обычных условиях газы ие проводят ток. Но еслп под действием пламени или изучения в газе образуются ионы и электроны, оп становится проводимым. За счет сгораиия водорода в детекторе (рис. 13) возникает пламя. Как только в пламя попадает компонент, образуются заряженные частицы, и между электродами, к которым прилагается напряжение --200 в, протекает ток он усиливается и подается на записываю-П1,ее устройство. [c.22]

Кондуктометрический детектор применяют в ионной хроматографии дпя измерения проводимости раствора (Ом ), пропорциональной числу ионов в растворе, их подвижности. Сигнал детектора линейно зависит от концентрации ионов в широком интервале — от 0,01 мкг/мл до 100 мг/мл. Высокочувствительное кондуктометрическое детектирование с автоматической записью сигнала дает предел обнаружения я 10 мкг/мл. Использование концентрирующей колонки позволяет снизить предел обнаружения на 2—3 порядка. [c.331]

Повышение температуры детектора приводит к уменьшению плотности газа, увеличению длины свободного пробега электронов и ионов, что облегчает сбор зарядов и увеличивает крутизну вольтамперной характеристики в области тока проводимости. В результате максимальная чувствительность, обеспечиваемая током детектора, равным 85% тока насыщения, при повышении температуры достигается при меньших напряжениях. Таким образом, при постоянном напряжении питания увеличение температуры ДЭЗ может приводить как к увеличению, так и к уменьшению чувствительности. Зависимость чувствительности ДЭЗ от температуры может иметь и экстремальный характер с максимум при температуре, для которой установленное напряжение питания является оптимальным. [c.77]

Полупроводниковые детекторы (ППД) представляют собой пластинку монокристалла кремния или германия, обычно активированных литием. В полупроводнике валентная зона заполнена, а зона проводимости почти свободна и отделена от валентной запрещенной зоной. Под действием рентгеновских квантов электроны из валентной зоны переходят в зону проводимости, каждый переход сопровождается появлением дырки в валентной зоне, которая в электрическом поле ведет себя как свободный положительный заряд. Если к полупроводнику приложить разность потенциалов, электроны и дырки будут перемещаться к электродам. Средняя энергия, требуемая ддя создания одной пары носителей заряда в кремнии, составляет около 3,5 эВ, что на порядок меньше энергии, требуемой для создания ионной пары в газоразрядном счетчике. Большое число носителей, создаваемых рентгеновским квантом данной энергии в ППД, приводит к значительно меньшим флуктуациям амплитуды импульсов и лучшему разрешению. [c.17]

Другим широко распространенным типом детекторов являются ионизационные детекторы. Газы при обычных условиях имеют очень низкую электрическую проводимость под действием источников ионизации, водородного пламени или радиоактивного источника из паров разделяемых веществ образуются ионы, радикалы или свободные электроны и даже при очень небольшой концентрации этих частиц электрическая проводимость газа резко увеличивается. По этому принципу работают пламенно-ионизационные и термоионные детекторы, детекторы по захвату электронов и т. д. Чувствительность их выше, чем у катарометров, и находится в пределах 10" —10" моль вещества в 1 моль газа-носителя. [c.133]

ПИД — универсальный чувствительный детектор, работа которого основана ка следующем принципе Газ-носитель, поступающий в детектор из колонки, является прекрасным электроизолятором, но проводимость его существенно возрастает благодаря ионам, образующимся при горении органических соединений в водородном пламени. Измерение ионного тока производится с помощью электрода, расположенного на несколько миллиметров выше пламени. Отклик ПИД пропорционален числу атомов углерода в молекуле, причем этот отклик изменяется при переходе от одного класса органических соединений к другому не очень значительно. Простота в обращении, быстрый отклик, великолепная стабильность даже при небольших изменениях скорости газа-носителя, водорода и воздуха, широкий линейный динамический диапазон и универсальность сделали ПИД наиболее широко используемым в настоящее время газохроматографическим детектором. [c.31]

Детекторы с р—I—я-переходом, образованные с помощью дрейфа ионов лития, р—г—и-Переходы образуются между двумя частями полупроводника с одинаковым типом проводимости, но сильно различающихся концентрациями доноров или акцепторов. Соответственно такой переход называется либо п—и-переходом или р""—/ -переходом. Отличие —и-перехода (или -р-перехода) от и-перехода состоит в том, что у и — и-перехода отсутствует область с высоким сопротивлением, а концентрация основных носителей заряда плавно меняется по длине. Следовательно, при наложении внешнего напряжения падение потенциала происходит не только в узкой области (как это наблюдается р—и-переходе), но практически во всем объеме (как в плоской ионизационной камере). [c.88]

Значительно более чувствительными являются детекторы ионизационно-пламенные — ДИП (рис. 2.2). Принцип их работы следующий. При обычных условиях газы не проводят ток, но если под действием пламени или излучения в газе образуются ионы и электроны, он становится проводимым. За счет сгорания водорода в детекторе возникает пламя. Как только в пламя попадает компонент смеси, образуются заряженные частицы, и между электродами, к которым подведено напряжение 200 В, протекает ток. Последний усиливается и подается на регистрирующее устройство. [c.21]

Концентрацию ионов определяют измерением проводимости пламени между анодом и катодом. Если электрическое поле между этими электродами велико, 100 В/см или более, то практически все образующиеся в пламени ионы устремляются к электродам, и ионный ток уже не зависит от изменений силы электрического поля, поэтому говорят, что детектор работает в области насыщения. На практике напряжение, накладываемое между двумя электродами, равно около 300 В. Реально обнаруживаемый минимальный ток при самой совершенной усилительной системе равен Ы0 А. Зная к тому же, что эффективность образования и сбора ионов равна 10 моль на 1 моль углерода, введенного в пламя, можно рассчитать чувствительность детектора. Преобразуем значение минимального обнаруживаемого тока (Ю- з А) в минимально обнаруживаемую скорость потока углерода [c.582]

В принципе этот детектор напоминает обычную бытовую газовую горелку, только вместо газа в ней для горения используют водород. Газ-носитель (азот), поступающий в детектор из колонки (см. рис. Г11), является прекрасным электроизолятором, но проводимость его существенно возрастает благодаря ионам, образующимся при горении органических соединений в водородном пламени. [c.27]

В конструкцию детектора входит радиоактивный источник малой интенсивности (обычно фольга с радиоактивным изотопом никель-63), который испускает электроны высокой энергии. Ионизация молекул газа-носителя (азота или смеси аргона и метана) приводит к образованию ионов и тепловых электронов, которые и формируют электрический ток в ионизационной камере ЭЗД. Когда в нее попадают молекулы галогенсодержащих органических соединений, тепловые электроны захватываются атомами галогена, и проводимость уменьшается, что приводит к формированию сигнала детектора. [c.32]

Первым шагом в определении структуры молекулы органического соединения является элементарный анализ. Если при таком анализе в молекуле обнаружен азот, то часто бывает желательным определить его количество и (или) положение в молекуле (функциональные группы). В настоящее время в продаже имеются приборы для элементарного анализа, включая масс-спектрометры, а в литературе описано большое число соответствующих методов и типов установок (см. приложение, разд. И). Имеются, кроме того, и ГХ-детекторы, чувствительные к нитросоединениям, причем они позволяют определять нанограммные количества этих соединений (см. приложение, разд. П, Г). Высокоспецифичны по отношению к азоту кулонометрические и электролитические ГХ-детекторы по проводимости термо-ионный детектор, модифицированный для определения азота, имеет среднюю специфичность по отношению к азоту. [c.297]

Эти исследования послужили основой создания различных моделей термоионного (фосфорного) детектора. На рис. 14 приведена схема такого устройства [376]. Фосфорный детектор состоит из обычного пламенно-ионизационного детектора, в котором выходящий из колонки газ смешивается с водородом и сжигается в атмосфере воздуха. Ионы и электроны, образовавшиеся в пламени, попадают в межэлектродное пространство, усиливая проводимость, в результате чего во внешней цепи возникает ток. [c.76]

Величину д 1ди, имеющую смысл дифференциальной проводимости, можно найти графически из вольт-амперной характеристики детектора. Интересно установить связь ди-/дС с подвижностью зарядов, током, геометрическими размерами камеры. Для этого рассмотрим следующую модель свободный электрон проходит в зоне отрицательного объемного заряда расстояние 4 (см. рис. 25), затем захватывается молекулой электроноакцепторного вещества, и оставшийся путь /—1е = 1-отрицательный ион движется с более медленной скоростью. Очевидно, величина 1е зависит от С, и мы позже эту связь найдем. Вначале же определим связь О- с 4. Будем искать / как сумму падений напряжения на участках движения свободных электронов [7 и ионов [c.125]

Если через детектор, работающий в режиме тока проводимости, непрерывно продувать аргон с примесью электроноакцепторного вещества, электрический ток при постоянном напряжении между электродами будет во многом определяться отрицательным объемным зарядом. Зону отрицательного объемного заряда, как и при анализе электронозахватного метода детектирования, можно представить себе разделенной на два участка один из них длиной 4 содержит лишь свободные электроны, второй — длиной / — 4 содержит лишь отрицательные ионы (см. рис. 25). Размеры участков определяются подвижностью электронов и концентрацией электроноакцепторного свидетеля Со [c.177]

Принцип действия многих обычных детекторов излучений основан на электропроводности газа, возникающей благодаря созданной в нем ионизации. Такого рода проводимость в некоторой степени аналогична электропроводности растворов, обусловленной присутствием ионов электролита. При наложении электрического поля ионный ток проводимости (вызванной в газе излучением) сначала возрастает затем, по мере увеличения приложенного напряжения, ток достигает некоторой постоянной величины, являющейся непосредственной мерой скорости образования заряженных ионов в соответствующем объеме газа. Эта постоянная величина называется током насыщения. На рис. 33 схематически представлены объем газа и собирающие электроды, разность потенциалов между которыми V, прибор для измерения ионизационного тока I, а также график зависимости I от V, который можно получ 1ть в таком опыте. [c.136]

Электроды ячеек изготавливаются из платины, нержавеющей стали или других инертных металлов. На рис. 3.15 дана схема ячейки. Температура такой ячейки должна тщательно контролироваться, так как при изменении температуры на один градус проводимость может изменяться на 2% (от общей проводимости раствора). Термистор, показанный на рисунке, предназначен для осуществления температурной компенсации. Детекторы по проводимости изготавливают фирмы Nester-Faust , hromatroni s и LD . Детекторы по проводимости целесообразнее всего использовать для анализа водных растворов и ионных веществ. С помощью этого детектора можно определить до 10 % соли в воде. [c.95]

В детекторе ио ионизации пламени анализируемые нсщестна, выходя из колонки с током газа-носителя, попадают в пламя водородной горелки. В результате термической диссоциации соединения в пламени образуются ионы. Концентрация иоков прямо пропорциональна количеству углерода, входящего в состав молекулы. Концентрацию ионов определяют, измеряя проводимость пламени. Для этого в детекторе имеется анод и катод, между которыми накладывают высокое напряжение (около 300 В). Измеряя ионный ток, фиксируют прохождение через детектор зоны вещества. Детектор позволяет измерять до 1 нг углерода. Линейная зависимость сигнала детектора охватывает широкий интервал значений (до 100 мкг вещества). Детектор по ионизации пламени чувствителен только к соединениям, ионизирующимся в иламеии, т. е. [c.619]

ДЛЯ ограничения подвижности ионов лития, предварительно введенных в кристалл кре.мния для нейтрализации центров рекомбинации, что дает возможность создавать большую область собственной проводимости желаемого размера. На неохлажденный кристалл ни в коем случае нельзя подавать смещение. Во многих системах в действительности предусмотрены устройства блокировки, отключающие смещение при нагреве кристалла или нарушении вакуума. Доступные в настоящее время сосуды Дьюара способны поддерживать низкотемпературные условия в течение нескольких дней, не требуя повторного наполнения. Заметим также, что кристалл и поддерживающий его хладопровод. хорошо изолированы от корпуса, что предотвращает конденсацию на последнем и обеспечивает удовлетворительную электрическую изоляцию. Очень полезна возможность механического перемещения кристалла детектора относительно образца без нарушения вакуума. Как будет обсуждаться ниже, может возникнуть ситуация, когда при фиксированном токе луча необ.хо-димо либо увеличить рентгеновский сигнал для получения лучшей статистики счета, либо уменьшить его для улучшения энергетического разрешения. Во многих случаях желаемую скорость счета можно получить простым варьированием расстоя- [c.212]

Проводимость пламенп чистого водорода зависит от объемной скорости водорода. Это объясняется, как отметили Бонхефер и Хабер (1928), образованием незначительного количества ионов гидроксила. Предел детектирования пламенно-ионизационного детектора ограничен статистическими колебаниями этого процесса. Он может составлять 10 г-сек при величине шума 10 а. Загрязнение применяемых газов органическими веществами приводит к значительному возрастанию фонового тока и большим его колебаниям при изменении степени загрязнения илн объемной скорости газа. Поэтому должны применяться только чистые газы (электролитический водород, чистый азот и воздух, пропущенный через фильтр или охлажденную ловушку). Для газовых линий следует использовать только стеклянные [c.135]

При разделении орг. в-в детектором служит обычно проточный ультрафиолетовый фотометр. При разделении неорг. ионов в кач-ве детектора использ. чаще всего кондуктометр, регистрирующий электропроводность р-ра на выходе из колонки. При высокой электропроводности элюента чувствительность кондуктометра мала. Поэтому при анализе катионов на катионите в Н-форме перед кондуктометром помещают колонку с анионитом в ОН-форме, к-рая поглощает к-ту и пропускает разделенные катионы в виде оснований. Аналогичным образом после разделения анионов на анионите в ОН-форме элюент направляют в колонку с суль-фокатионитом в Н-форме, к-рый пропускает анионы в виде к-т. Этот прием позволяет понизить электрич. проводимость детектируемого р-ра и таким образом повысить чувствительность анализа (пределы обнаружения достигают 10-a —10- г). [c.226]

Особо следует сказать о качестве воды и о требованиях к ней. Вода, являющаяся в настоящее время одним из важнейших растворителей для ВЭЖХ, является как самым доступным, так и очень трудным для тщательной очистки растворителем. Если для изократических разделений, особенно при использовании не очень чувствительных шкал и работе не в ближнем УФ-диапазоне удается обойтись бидистиллятом (не деионизированной водой ), то для градиентной работы и работы с высокочувствительными детекторами такого качества воды уже недостаточно. Деионизированная вода, как правило, не подходит для использования в ВЭЖХ органические иониты, используемые для извлечения из нее неорганических ионов, дают воду с очень низкой проводимостью, однако очень заметно обогащенную органическими загрязнениями по сравнению с водой до деионизации. Удалить все органические соединения из воды очень трудно, особенно микроколичества — никакая перегонка или ректификация не помогают, так как вследствие образования азеотропных смесей отделить примеси органических соединений не удается. [c.29]

В фотоионизационном Д. х. источником ионизации служит УФ излучение, под действием к-рого анализируемое в-во ионизируется, образуя ион и электрон. При этом энергия фотона должна быть больше потенциала ионизации анализируемого в-ва. В результате проводимость газовой среды в детекторе резко увеличивается и возрастает пропорционально концентрации в-ва. Детектор состоит из источника излучения, примыкающего к ионизационной камере с двумя электродами, используемыми для измерения тока ионизации. Используя лампу с энергией излучения 11,7 эВ, возможно анализировать соед. разл. классов, включая алифатич. углеводороды. Подбирая излучение с подходящей энергией, можно избирательно анализировать соед., обладающие разл. потенциалами ионизации. Детектор относится к концентрационному недеструктивному типу, поэтому целесообразно использовать его при последоват. соединении с др. детекторами, напр. ПИД. [c.26]

В настоящее время ПИД—наиболее широко используемый детектор. Г ин-цип детектирования основывается на изменении электрической проводимости водородного пламени в электрическом поле при попадании в пламя органических веществ. Орггшические соединения, выходяхцие из колонки, подвергаются пиролизу и, следовательно, распадз1отся на фрагменты. При последующем окислении кислородом, попадающим в пламя, с разуются ионы [c.251]

При использовании элюентов с низкой электрической проводимостью кондуктометрический детектор присоединяют непосредственно к разделяющей колонке. Такой вариант ионной хроматофафии назван одноколоночным. В качестве элюентов применяют ароматические кислоты или их соли, pH элюентов изменяется от 3 до 8. Используют и другие детекторы, например спектрофотометрический, люминесцентный, полярофафическиЁ — в этом одно из преимуществ одноколоночного варианта. Однако пределы обнаружения ионов в одноколоночном варианте ионной )фоматофафии обычно выще, чем в двухколоночном, а линейность фадуировочного фафика находится в более узком интервале. Примеры эффективных разделений методом ионной хроматофафии 1фиведены на рис. 8.27 и 8.28. [c.321]

НОСТЬЮ, очень хорошей стабильностью, быстрым откликом (1 мс), малым мертвым объемом (1 мкл) и большим диапазоном линейности. Поступаюшие в детектор этого типа компоненты элюата сжигаются в водородном пламени, при этом образуются положительные ионы, повышающие проводимость электрического контура. [c.55]

В основе ДИПа лежит зависимость электрической проводимости ионизированного газа от его состава. Сигналом детектора является изменение ионного тока, вызванное введением в детектор анализируемого вещества. Газ-носитель в смеси с анализируемой смесью и водородом подается в форсунку горелки, где происходит ионизация. Одновременно горелка выполняет функцию одного из электродов, а нержавеющая пластинка, свернутая в цилиндр, укрепленная на небольшом расстоянии над пламенем, образует второй — собирающий электрод. [c.79]

Именно ионы гидроксония обусловливают электрическую проводимость пламени. Однако примесь паров воды в газах, питающих детектор, снижает чувствительность ДИПа к органическим веществам. Такой эффект связан с уменьшением температуры пламени вследствие увеличения теплоемкости газа. Кроме того, в присутствии паров воды в пламени образуются малоподвижные гидратированные ионы гидроксония Нз0 Н20 и Нз0 2Н20, из которых не все достигают коллекторного электрода. [c.80]

В неоднородном детекторе имеются области с различным типом проводимости — электронным (и) и дырочным (р). На границе этих областей возникает потенциальный барьер, препятствующий свободному прохождению носителей заряда через полупроводник. Неоднородные детекторы различаются по структуре п—р, р—г—и) по способу изготовления (поверхностно-барьерные, диффузионные, детекторы с ионным легированием, диффузионно-дрейфовые, сплавные) по принципу работы (детекторы без усиления, с пропорциональным усилершем, с лавинным усилением). [c.85]

Действие ионизационно-пламенного детектора основано на измерении электрической проводимости ионизированных газов. Анализируемое вещество сжигают в пламени водородной горелки, помещенной между электродами детектора. Возникающий ионный ток усиливается и подается на регистрирующее устройство. Порог чувствительности ионизационно-пламенного детектора при открытии пропана 2,5 10 мг/мл. Ста 1льную работу водородной горелки детектора обеспечивает специальный блок питания детектора водородом и воздухом. [c.238]

В работах /27-29/ даны описания нескольких детекторов по электропроводности, одни из которых имеют очень маленький объем, другие - высокую чувствительность. Все они были сконструированы и проверены в первую очередь для водных систем. Эти детекторы или их усовершенствованные варианты можно использовать и в неводной ЖХ (о которой говорится в данной книге). В наиболее интересной статье по проводимости полярных жидкостей Брайт и Мейкин /30/ отмечают, что в случае полярных жидкостей при использовании современных методов очистки, включающих применение ионообменных смол, может быть достигнуто очень значительное увеличение сопротивления. Например, сопротивление нитробензола при обработке ионо- [c.228]

При детектировании галогенсодержащих компонентов посредством ЭЛКД (детектор Холла) выходящее из хроматографической колонки вещество восстанавливается водородом в никелевой реакционной трубке при 85°С с образованием газообразного галогенводорода, который растворяется в н-пропаноле. Изменение проводимости растворителя (при попадании в него галоген-ионов) преобразуется в сигнал детектора. [c.38]

ЭЗД часто используется для определения галогенсодержащих соединений, таких как хлорорганические пестициды, ПХБ, полихлорированные дибензо-га-диоксины и дибензофураны, тригалометаны и т.д. Принцип действия этого детектора основан на уменьшении проводимости, вызываемом захватом электронов специфическим анализируемым веществом. В состав детектора входит радиоактивный источник малой интенсивности (обычно фольга с N1), который испускает электроны высокой энергии. Ионизация молекул газа-носителя (азота или смеси аргона и метана) приводит к образованию ионов и тепловых электронов, которые и формируют электрический ток в ионизационной камере ЭЗД. Когда в нее попадают молекулы галогенсодержащих органических соединений, тепловые электроны захватываются [c.31]

А — сигнал детектора по электропроводности (проводимость уменьшается в направлении стрелки а) Б — сигнал УФ-детектора (поглощение увеличивается в направлении стрелки б) В — запись производной сигнала детектора по электропроводности (сдвиг по временной оси) длина зон в направлении временной оси служит мерой количества вещества оси а н б характеризуют природу ионов. Зоны анионов / — хлорида, 2 — сульфата, 3 — хлората, 4—хромата, 5 — малоната, 6 — пиразол-3,5-дикарбоксилата, 7 — адипи-ната, 8 — ацетата, 9 — ллорпропионага, 10—фенилацетата звездочкой показан неиден тифицированная зона. Ведущий электролит 0,01 М НС1 — гистидин, pH 6,0 замыкаю-щий электролит 0,01 М фенилуксусная кислота. [c.315]

В соответствии с полевой теорией зависимость сигнала детектора от концентрации анализируемого вещества близка к пропорциональной, если проводимость разряда dIIdU постоянна. Так как проводимость в общем случае зависит от напряжения, то характер зави-. мости сигнала детектора от концентрации анализируемого вещества при переходе от тока проводимости к току насыщения изменяется. В режиме тока проводимости, когда dl/dU= onst, зависимость сигнала от концентрации анализируемого вещества линейна (пропорциональна) при С- Смин. В режиме тока насыщения характер этой зависимости должен заметно измениться. Если в чистом газе-носителе педдерживать ток насыщения, то электроноакцепторное вещество уменьшает ток разряда только в том случае, когда образующийся при детектировании объемный заряд отрицательных ионов снижает напряженность поля в биполярной зоне разряда настолько, что выводит разряд из режима насыщения. Поэтому зависимость сигнала детектора от концентрации анализируемого вещества должна иметь при С- 0 участок нулевой чувствительности, который с увеличением С переходит в область возрастающей чувствительности и затем линейной зависимости сигнала от концентрации. Качественно эту зависимость можно получить, если проследить за изменением тока при переходе от режима насыщения к режиму проводимости. Изменение напряжения при этом эквивалентно [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология