Τι είναι ο ανιχνευτής ιονισμού φλόγας;

Ο ανιχνευτής ιονισμού φλόγας (FID) είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της παρουσίας υδρογονανθράκων, συγκεκριμένα βουτανίου, εξανίου και άλλων ενώσεων που περιέχουν άνθρακα που ενδέχεται να υπάρχουν στο μετρούμενο δείγμα. Το όργανο συνδέεται με έναν αέριο χρωματογράφο μέσω ενός σωλήνα που ονομάζεται τριχοειδές και διαθέτει έναν θάλαμο με φλόγα. Αέρια εγχέονται σε αυτόν τον θάλαμο από μια πηγή, ενώ υδρογόνο και οξυγόνο προστίθενται από άλλη. Ένα εξάρτημα ηλεκτρικής ανάφλεξης χρησιμοποιείται για την ανάφλεξη της φλόγας στο εσωτερικό. Η επακόλουθη καύση υδρογόνου και οξυγόνου δημιουργεί ένα φορτισμένο ρεύμα μεταξύ του πίδακα φλόγας, που λειτουργεί ως ηλεκτρόδιο, και ενός άλλου ηλεκτροδίου στον θάλαμο.

Η τριχοειδής στήλη που εισάγεται στο όργανο συνδέεται με τον αέριο χρωματογράφο, μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της χημικής σύστασης ενός δείγματος αερίου. Αυτό είναι το όργανο με το οποίο μετράται η απόκριση. Το κυλινδρικό ηλεκτρόδιο που περιβάλλει τη φλόγα συλλέγει ιόντα που σχηματίζονται από τη διαδικασία καύσης όταν εφαρμόζεται τάση μεταξύ των δύο. Ένα ρεύμα παράγεται και στη συνέχεια ενισχύεται ενώ η έξοδος συλλέγεται από ηλεκτρονικούς συλλέκτες δεδομένων. Κάθε τύπος αερίου έχει ένα συγκεκριμένο βασικό ρεύμα και ρυθμό ροής, και όταν αυτό χαρτογραφηθεί, οι χειριστές μπορούν να προσδιορίσουν το παρόν αέριο συμβουλευόμενοι έναν οδηγό που δείχνει τους ρυθμούς ροής που έχουν συνήθως τα διάφορα αέρια.

Όταν το καύσιμο προστίθεται σε έναν ανιχνευτή ιονισμού φλόγας, ενεργοποιείται με προκαθορισμένο ρυθμό ροής. Αφού αντληθεί ο αέρας, η φλόγα αναφλέγεται και αφήνεται για μία ώρα να σταθεροποιηθεί και να καίει συνεχώς για τα πιο ακριβή αποτελέσματα. Η διακοπή της ροής για το καύσιμο σβήνει τη φλόγα και, στη συνέχεια, η εισροή για άλλα αέρια απενεργοποιείται. Ένας φορητός ανιχνευτής λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο και χρησιμοποιείται συνήθως για την παρακολούθηση πτητικών οργανικών ενώσεων (VOCs). Με αυτά, η ευαισθησία μπορεί να επηρεαστεί αρνητικά εάν η θερμοκρασία αλλάξει γρήγορα ή υπάρχουν έντονα ηλεκτρικά πεδία στο περιβάλλον.

Ένας ανιχνευτής ιονισμού φλόγας μπορεί να ανιχνεύσει μόνο ενώσεις που είναι οργανικές. Το όργανο χρησιμοποιείται συνήθως για φαρμακευτική παραγωγή και ανάλυση φυτοφαρμάκων. Είναι δυνατή η μέτρηση μεθανίου ή ακόμα και τοξικών ενώσεων, όπως το υδροκυάνιο, επειδή περιέχουν μόρια άνθρακα. Τα ανόργανα αέρια είναι δύσκολο να ανιχνευθούν με FID. Η αμμωνία, για παράδειγμα, δεν έχει άνθρακα στη μοριακή της δομή, επομένως μπορεί να περάσει απαρατήρητη.