32. Типы термочувствительных ячеек и элементов детектора по теплопроводности.

Ячейка детектора состоит из чувствительного элемента, помещенного в камеру блока. детектора Ячейки бывают проточными, диффузионными и полудиффузионными , В проточной ячейке газовый поток омывает чувствительные элементы, в диффузионной - - газовая смесь поступает к чувствительным элемен - гам за счет диффузии через специальный канал. Полудиффузионная ячейка является промежуточной между проточной и диффузионной. Детектор с диффузионной ячейкой обладает малой чувствительностью к изменениям скорости потока газа, но уступает детектору с проточными ячейками по чувствительности и быстродействию.

Ячейка детектора вместе с кабелем обеспечивает стабильную работу при помещении . Детектор по теплопроводности включает в себя четыре термочувствительных элемента. Два из них устанавливаются в ячейках, через которые протекает поток газа из колонки, а два других - в ячейках, через которые протекает чистый газ-носитель.

Чувствительные элементы включены в схему измерительного моста и нагреваются током от специального стабилизированного источника питания. Тепловой режим в ячейках определяется током, протекающим через чувствительные элементы, температурой корпуса и теплопроводностью газа в ячейке. При постоянстве указанных параметров в ячейках устанавливается тепловое равновесие. Изменение состава газа, протекающего через измерительные ячейки (например, за счет компонента анализируемого вещества в газе-носителе), меняет его теплопроводность. Вследствие этого нарушается тепловой режим и изменяется температура и сопротивление чувствительных элементов. Это вызывает разбаланс измерительного моста, по которому можно оценить изменение концентрации компонента в газе-носителе.

33. Детектор по плотности.

Д етектор по плотности. Универсальным является также детектор по плотности (денситометр, плотномер), в котором поток газа-носителя поступает в камеру детектора (1) и омывает чувствительные элементы (2), которыми могут быть как проволочные элементы, так и термисторы. Газ-носитель, прошедший через хроматографическую колонку и содержащий компоненты анализируемой пробы, встречается с чистым газом-носителем после прохождения последним чувствительных элементов, подключенных в мост Уинстона. Если газ-носитель, прошедший через колонку, не содержит посторонних веществ и, следовательно, его плотность одинакова с плотностью чистого газа-носителя, то газовые потоки находятся в равновесии и сигнал отсутствует. Если плотность газа-носителя ввиду присутствия в нем анализируемых веществ растет, то его поток направляется вниз камеры детектора, уменьшая скорость нижнего потока и увеличивая скорость верхнего. Нарушение баланса потоков вызывает изменение сопротивления чувствительных элементов, вследствие чего возникает сигнал.

Большим достоинством детектора по плотности является возможность проведения количественного анализа без калибровки детектора. По интенсивности сигнала можно рассчитать содержание компонентов q в пробе, если площади пиков S умножить на поправочные коэффициенты, которые связаны с молекулярными массами анализируемых веществ М_s и газа-носителя М_г:

, (1.52)

где ,

b константа данного прибора.

Выбор газа-носителя для ДП имеет большое значение. Наи­лучшими газами-носителями являются газы с низкой теплопро­водностью и высокой теплоемкостью. Это необходимо для того, чтобы тепло от нагреваемых чувствительных элементов отводилось в основном за счет уноса его с газом-носителем, а детектор был бы чрезвычайно чувствительным к изменениям потока. Поэтому для получения высокой чувствительности на ДП применение газов-носителей Не и Н₂ не рекомендуется. Однако при использовании таких газов, как Аг, N₂ и СО₂, чувствительность детектора не хуже, чем чувствительность ДТП с газами-носителями Н₂ и Не. Это является большим преимуществом ДП, так как Не сравнительно дорогой газ, а Н₂– взрывоопасен. Кроме того, следует также иметь в виду, что газ-носитель и анализируемые вещества должны значительно различаться по молекулярной массе.

Для ДП характерен высокий линейный диапазон (5-10⁵) и возможность расчета по его показаниям количества компонента, если известна его молекулярная масса. Поэтому при работе с ДП не требуется проведения калибровки, кроме введения 5% поправки для газа-носителя водорода, учитывающей его высокую теплопроводность. С применением двух и более газов-носителей могут быть рассчитаны молекулярные массы анализируемых соединений с целью их идентификации.

ДП используют для определения молекулярных масс соеди­нений с температурой кипения до 400 °С. Погрешность определения составляет около 4%, что вполне достаточно для большинства случаев идентификации компонентов по их молекулярной массе.