Пламенно-ионизационный детектор
Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) представляет собой ионизационную камеру, в которой установлены пламенная горелка, коллекторный электрод и зажигающая спираль. Внутри корпуса ионизационной камеры в качестве индикатора горения пламени может быть также помещена термопара. На корпус горелки (изолированный от корпуса ионизационной камеры) подается постоянное напряжение 100—300 в, создающее электрическое поле между корпусом горелки и коллекторным электродом. В горелку вводят смесь водорода с анализируемым газом, а в ионизационную камеру — воздух для поддержания горения пламени. Для измерения тока ионизации детектор последовательно соединяют с источником постоянного тока и сопротивлением. Величина сопротивления выбирается небольшой по сравнению с сопротивлением детектора. В этом случае ток в цепи полностью определяется работой детектора, а падение напряжения на сопротивлении пропорционально величине тока.[ …]
Пламенно-ионизационный детектор. Действие этих высокочувствительных детекторов основано на возникновении ионов при сгорании органических соединений-газов. Ионы объединяют в направленный пучок и измеряют получившийся ток ионизации. Для сгорания в элюат вводят водород. ПИД особенно полезен при анализе фосфор-органических соединений.[ …]
Пламенно-ионизационный детектор позволяет определять несколько на-ограммов люизита в виде ацетилена в конвертируемой пробе. Газохроматографическому определению мешает С2Н2, поэтому методике используют хемосорбционное улавливание примесей люизита, и котором поглощается люизит, но не ацетилен.[ …]
Пламенно-ионизационный детектор применяют (см. рис.[ …]
Пламенно-ионизационный детектор в 20 раз чувствительнее к лвинилхлориду, чем ЭЗД [346], но если [ …]
Пламенно-ионизационный детектор получил очень большое распространение именно для определения органических соединений. Неорганические вещества практически не ионизируются при сгорании в пламени, поэтому чувствительность определения их невысока. Для органических же веществ чувствительность определения примерно такая же, как и у других детекторов. Прибор с пламенно-ионизационным детектором очень прост в обращении и обладает существенными эксплуатационными достоинствами. Важным усовершенствованием этого прибора явилось включение в него второго, дополнительного, балансного детектора, благодаря чему автоматически вычитается нулевой ток, обусловленный испарением неподвижной жидкой фазы, и сохраняется постоянство нулевой линии при хроматографировании с программированием температуры. Этот прибор получил название дифференциального пламенно-ионизационного детектора. Минимально определяемое количество органических соединений составляет 10 пг.[ …]
Пламенно-ионизационный детектор может быть использован, естественно, только для определения органических веществ, ионизирующихся при сгорании в водородном пламени.[ …]
Схема пламенно-ионизационного детектора серийного газового хроматографа приведена на рис. I. 65.[ …]
Щелочной пламенно-ионизационный детектор применяется преимущественно при определении фосфорных соединений, В пламя вносят чашечку с сульфатом рубидия или другой щелочной солыо. При соблюдении требуемых условий определения, главным образом подводе водорода, прибор реагирует на фосфорорганиче-ские соединения в 10 000 раз сильнее, чем на соединения, не содержащие фосфора.[ …]
Действие пламенно-ионизационного детектора основано на ионизации определяемых веществ, которая возникает при их сгорании в пламени водорода. При этом возникает ионный ток, вызывающий сигнал детектора. Очень важно поддерживать в этом детекторе определенное соотношение расходов газа-носи-теля, водорода и воздуха. Обычно оно равно 1 : 1 : 10. Пламенноионизационный детектор является по сравнению с катарометром более чувствительным, но менее универсальным. Пламенноионизационный детектор применяют для анализа органических соединений. К большинству неорганических газов (азот, кислород, окислы азота, сероводород, двуокись серы и др.) он не чувствителен.[ …]
Работа на пламенно-ионизационном детекторе. Подачу газа-носителя и воздуха осуществляют аналогично вышеописанному.[ …]
При работе с пламенно-ионизационным детектором (потоковый детектор) площадь пика не будет зависеть от скорости газа-носителя и температуры колонки, а высота пика будет прямо пропорциональна скорости.[ …]
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором и стальной колонкой.[ …]
Сигнал дифференциального детектора пропорционален концентрации или массовой скорости потока элюируемого компонента. Примером концентрационного детектора является детектор по теплопроводности — катарометр, а примером потокового детектора — пламенно-ионизационный детектор. Хроматограмма, полученная при использовании дифференциального детектора, состоит из серии пиков, соответствующих отдельным компонентам анализируемой смеси веществ.[ …]
Работа на хроматографах с пламенно-ионизационным детектором значительно упрощается при наличии собственного генератора водорода, работающего на принципе электролиза. Таким образом, для целей анализа загрязнения внешней среды, особенно воздуха, пригодны лишь специализированные приборы с соответствующими характеристиками, детекторами и другим оборудованием, рассмотренным выше.[ …]
Для питания газовых хроматографов с пламенно-ионизационным детектором воздухом, очищенным от углеводородов (включая метан), влаги и пыли. Для поверки и настройки газоанализаторов углеводородов в качестве источника “нулевого” газа. Обеспечивает снижение фоновых помех, что повышает точность измерения. Принцип действия – двухступенчатая абсорбционно-каталитическая очистка. Номинальное значение массовой концентрации на выходе генератора (в пересчете на метан) – 0,05 мг/м3. Производительность по очищенному воздуху при рабочем давлении воздуха 0,1 МПа 2…0,5 л/мин. Масса 17 кг.[ …]
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором; хроматографическая колонка стальная (3 м-3 мм). Колонку, заполненную насадкой, кондиционируют при 130°С в течение 8—10 ч в токе газа-носителя.[ …]
Диэтиленгликоль в готовой концентрате определяется методом 1ЖХ на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором и термостатированными колонками.[ …]
Газохроматографическое определение органических соединений проводят на хроматографе Цвет-126 с пламенно-ионизационным детектором и колонкой длиной 3 м, наполненной хроматоном М-А У с 15% карбовакса 20 М. Для составления искусственных смесей применяют органические вещества марки «для хроматографии» и х. ч. Правильность определений контролируют методом введено—найдено.[ …]
Наиболее важным достижением газовой хроматографии для анализа микропримесей явилась разработка ионизационных детекторов, в частности водородного пламенно-ионизационного детектора (ПИД). Принцип его работы состоит в том, что введение органического вещества в водородное пламя в воздухе или в кислороде вызывает образование ионов, благодаря которым возникает ионный ток между электродами детектора, находящимися под напряжением. Действие ПИД основано на двух процессах: 1) термическом разложении органических молекул при температуре водородного пламени и 2) окислении атома углерода.[ …]
Анализ проб воздуха осуществлялся методом газовой хроматографии с использованием хроматографа ХПМ-4 с пламенно-ионизационным детектором и 2-метровой металлической насадочной колонкой, заполненной сорбентом ’’Полисори”. В качестве газа – носителя использовался водород. Объем анализируемой пробы составлял 1 см3. Температура колонки 50°С. Градуировка хроматографа производилась с помощью поверочных газовых смесей -государственных стандартных образцов (ПГС-ГСО по ТУ 16-2956-87) с концентрацией 8,0 и 49,0 млнПогрешность анализа составила т 20 % /7/. Результаты анализа приведены в таблице .[ …]
Быстрым и надежным методом определения большинства углеводородов и растворителей в воздухе является газовая хроматография с пламенно-ионизационным детектором (ПИД). Для быстрого исследования сложных смесей прекрасно подходит газовая хроматография в сочетании с ИК-спектрометрическим детектированием; этот метод представляет особый интерес при анализе объектов окружающей среды.[ …]
Ротаметры типа РМ-1У на скорость до 6 м3/ч. Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором («Цвет-100»), хроматографические колонки, стальные (1 мХЗ мм). Колонку, заполненную насадкой, кондиционируют при 240 °С в течение 8—10 ч в токе газа-носителя. Ртутно-кварцевая лампа ПРК-4 со светофильтром УФС-2.[ …]
Наилучшие результаты достигаются при применении порапака Р. Хроматограф ОХМ-8МД с катарометром и пламенно-ионизационным детектором. ПИД используют при анализе условно чистых вод. Длина колонки 1 м, диаметр 0,3 см. Температурный режим колонок: начальная температура колонки 130 °С, после элюирования воды включают программированный нагрев со скоростью 6°С/мин, при достижении 200 °С анализ продолжают в изотермическом режиме. Такой режим рекомендуется для лучшего отделения воды от глицерина, а также для более селективного отделения глицерина от других органических веществ.[ …]
Основными характеристиками газохроматографического определения различных веществ являются время выхода каждого вещества из колонки (или время их удерживания в колонке) и степень ионизации в детекторе. Поскольку первым на хроматограммах выходит метан, всегда содержащийся в атмосферном воздухе, время удерживания других веществ удобно выражать относительно метана. Степень ионизации определяемого вещества в детекторе целесообразно выражать относительно изооктана, который удобен при калибровке прибора с помощью микрошприцев. Время удерживания и степень ионизации в пламенноионизационном детекторе для различных определяемых веществ приведены в табл. 3. Эти же характеристики в детекторе могут быть измерены для вновь собранной колонки или использованного хроматографа. При этом вещества вводят в аппарат в виде газа или пара при помощи шприца или автоматического дозирующего устройства. Необходимые концентрации задаются дозатором или специальной герметичной камерой. Ввод веществ в аппарат возможен также и в жидком виде вместе с растворителем. Поскольку время удерживания не зависит от типа хроматографа, приведенная в табл. 3 степень ионизации относится только к приборам с пламенно-ионизационным детектором. Для измерения времени удерживания метана обычно пользуются светильным газом по первому основному пику из восьми, семь последующих значительно менее интенсивны по сравнению с основным.[ …]
Сообщается о газохроматографическом определении в воздухе амидов [273], нитрилов [274], в частности, акрилонитрила, который извлекали из воздуха в ловушке с активным углем и анализировали на колонке с 10% БР-ЮОО на сапелкопорте [275]. Пламенно-ионизационный детектор позволяет зафиксировать в воздухе после отделения от сопутствующих примесей около 10 5% акрилонитрила, с помощью ТИД чувствительность определения может быть повышена на порядок [275].[ …]
В работе [234] определено содержание газифицированного углерода (СО, С02, COS, HCN ) в гетерогенных системах углерод – водород, углерод – кислород, углерод – азот в условиях высоких температур. Анализ проводили на хроматографе фирмы Hewlett/РаскаЫ с пламенно-ионизационным детектором на двух параллельных колонках, после одной из которых помещен реактор гидрогенизации (IO Ni. на ИНЗ-600).[ …]
Из этих детекторов последний является идеальным детектором для анализа большинства галогенсодержащих веществ. Чувствительность ЭЗД к некоторым органическим соединениям хлора достигает 8,5-10-11 % [327]. Это позволяет определять примеси галогенированных углеводородов в воздухе без предварительного обогащения пробы. В то же время при анализе более высоких концентраций (10-4—10-5%) в воздухе рабочей зоны для этих целей достаточно и чувствительности пламенно-ионизационного детектора, особенно если в процесс отбора происходит еще и одновременное концентрирование пробы. Однако необходимо отметить, что так дело обстоит далеко не всегда, поскольку чувствительность ЭЗД в общем случае пропорциональная числу атомов галогена в молекуле детектируемого соединения. В даном случае (4 атома хлора в молекуле СС14) чувствительность достаточно велика, а в случае анализа винилхлорида, метилхлорида и подобных им соединений (один атом хлора) она даже ниже, чем у ПИД.[ …]
Углеродные молекулярные сита позволяют превратить органические и газообразные неорганические следовые количества веществ, содержащих кислород подобно NO, N02, НСНО и т. д., через СО после гидрирования на никелевом катализаторе в СН4, который можно определять при помощи пламенно-ионизационного детектора с высокой чувствительностью.[ …]
Поскольку метан является обычным компонентом чистого и загрязненного воздуха в концентрациях свыше 1 мг/м3, для осуществления методики определения СО с конверсией хроматографическая колонка должна эффективно разделять все три вещества— СО, СН4 и кислород воздуха, к которому пламенно-ионизационный детектор также чувствителен. Для этой цели обычно используют молекулярные сита и активированный уголь. Оба эти сорбента, естественно, поглощают водные пары, углекислоту и углеводороды, что приводит к ухудшению разделительных свойств колонки. Поэтому целесообразна предварительная очистка проб воздуха от этих компонентов при анализе. Чувствительность анализа 0,05 мг/м3. Анализ продолжается 10 мин.[ …]
Сущность метода. Метод основан на хроматографическом разделении углеводородов нефти на неполярной фазе в режиме программирования температуры. Мешающее влияние полярных соединений устраняется сорбцией последних на активном оксиде алюминия. Фракционный состав рассчитывают на основании линейной зависимости между временем удерживания углеводородов и температурой их кипения. Количественный расчет хроматограммы проводят методом внутренней нормализации по площадям пиков. Минимально определяемые концентрации: 0,05 мг/л-для пламенно-ионизационного детектора и 1,5 мг/л-для детектора по теплопроводности. Относительное стандартное отклонение – 5%.[ …]
При анализе проб, отобранных на твердые адсорбенты, необходимо обеспечить количественную десорбцию веществ с сорбента. Для этого в основном применяют способ экстракции органическими растворителями — гексаном, гептаном, хлорбензолом, диметилформамидом и др. Растворители должны хорошо растворять анализируемые вещества, иметь высокую степень чистоты и не вступать в реакцию с исследуемыми веществами. За рубежом чаще других экстрагентов используют сероуглерод, который извлекает из угля многие примеси органических соединений на 85—90%, причем сероуглерод при газохроматографическом определении не регистрируется пламенно-ионизационным детектором и поэтому не маскирует пики анализируемых веществ. Недостатком этого растворителя является высокая токсичность. Еще более эффективным для экстракции микропримесей из сорбента является смесь сероуглерода с другими растворителями.[ …]
Определение аминокислот в природных водах относится к сфере анализа следовых количеств (10 7—10-8% и менее). Широко используемый метод концентрирования включает выпаривание при температуре менее 60° С нескольких литров воды [75] или лиофилизацию [76], экстракцию подкисленным водным этанолом, деионизацию, превращение кислот в летучие эфиры. Существенный интерес представляет возможность концентрирования на хелатных смолах дауэкс-100 или челекс-100 в Си2 -форме, прямой фильтрацией через смолу анализируемой пробы воды [77, 78]. Хроматографирование аминокислот проводят чаще в виде ]Ч-трифторацетильных производных «-бутиловых эфиров [75, 79] или метиловых эфиров [78] с использованием пламенно-ионизационного детектора или детектора по захвату электронов [79].[ …]
Силикагель широко используют для концентрирования углеводородов от Сз и выше, а также органических и неорганических веществ других классов [73, 74]. Силикагель универсален и позволяет собирать в ловушке микропримеси с широким интервалом температур кипения, которые могут выдуваться при нагревании в хроматографическую колонкуЧоком газа-носителя. Тем не. менее термодесорбцию с силикагеля применяют реже, чем экстракцию пробы растворителем, так как имеющий большую удельную поверхность, этот адсорбент прочно удерживает микропримеси, а значительное повышение температуры может привести” к разложению пробы [75, 76]. Специальная обработка силикагеля позволяет сохранять практически без изменения в течение месяца пробы сложных лримесей органических соединений, а на результаты хроматографического анализа пробы с помощью пламенно-ионизационного детектора не влияет вода, которая почти не экстрагируется органическим растворителем [76].[ …]
В первом варианте техника определения более проста, требует меньше операций, удобна при использовании специализированных хроматографов непосредственно на месте проведения анализа. Современный уровень газовой хроматографии позволяет вводить пробы воздуха, не превышающие 0,1 л, а при работе с программированием температуры колонки — до 1 л. Ввод пробы в виде пара, разбавленного большим объемом воздуха, значительно ухудшает разделение близких компонентов, что является недостатком метода. Чувствительность существующих детектирующих устройств дает возможность анализировать таким способом примеси в концентрациях не ниже 10 ppm. Такой уровень чувствительности метода в целом является в минимальной степени удовлетворительным при анализе загрязнений в открытой атмосфере или в обитаемых помещениях. Например, при использовании аргонового, гелиевого и пламенно-ионизационного детекторов без концентрирования могут определяться концентрации не ниже 10“4—10 6%, по массе, что соответствует 1—0,01 мг/ м3. Тем не менее газохроматографическое определение органических примесей в воздухе без предварительного концентрирования находит применение для анализа загрязнений атмосферы в тех случаях, когда их концентрация достаточно высока. Примерами могут служить анализ смога [147], воздуха производственных помещений [148], выпускных газов двигателей внутреннего сгорания [149].[ …]
Советскими авторами разработаны специальные методы определения в воде и сточных водах индивидуальных органических соединений [0-13]. Опубликована методика раздельного определения ароматических углеводородов в сточных водах методом газожидкостной хроматографии (в стоках коксохимического завода определены бензол, толуол, этилбензол, о-, т-, ге-ксилолы) [77]. Методом газовой хроматографии в воде обнаружены нефть, парафин, бензолы, нафталины, хлорированные и нитрированные ароматические углеводороды [84], в сточных водах — о-дихлорбензол [85]. Альдегиды, кетоны, спирты, простые и сложные эфиры в концентрациях от 10 до 100 мг/л определяли методом газожидкостной хроматографии [86]. Методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектором определили и идентифицировали 33 органических вещества, содержавшихся в сточных водах производства пиридина, хинолина и ароматических аминов.[ …]
Рейхтер модифицировал метод [235] и предложил следующую методику. К 2 л пробы воды приливают 10 мл 20%-ного раствора хлорида натрия, 5 мл концентрированной хлористоводородной кислоты и взбалтывают в течение 30 мин с 100 мл дважды перегнанного н-гексана. Гексановый слой отделяют, встряхивают с 50 мл 70%-ного этилового спирта и выпаривают досуха при 30 °С в вакууме, создаваемом водоструйным насосом. Остаток омыляют кипячением с обратным холодильником в течение 2 ч с 20 мл 7,5%-ного раствора КОН в 70%-ном этиловом спирте. Смесь взбалтывают с 20 мл воды и 40 мл гексана, гексановый слой отделяют, промывают 5 мл этилового спирта и выпаривают в токе азота при 50 °С досуха. Остаток извлекают 0,2 мл «-гексана и переносят на активированную при 110 °С пластинку для тонкослойной хроматографии, покрытую силикагелем. Далее анализируют 1 мкл этого раствора в газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором. Набивка колонки состоит из хромосорба V-HP с 3% БЕЗО силиконовой смазки. Условия определения: температура колонки 260 °С, инжектора — 285 °С, пламенно-ионизационного детектора — 290 °С, газ-носитель — N2.[ …]
