Detectores en Cromatografía de Gases
description
Transcript of Detectores en Cromatografía de Gases
![Page 1: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/1.jpg)
Detectores en Cromatografía de Gases
Willy Knedel
![Page 2: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/2.jpg)
llama
colector
hidrógeno
aire
electrodo
+
-
columna capilar
chimenea
sello
Esquema general de un FID
![Page 3: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/3.jpg)
Características del FID• Robusto
• Para todos los compuestos orgánicos
• Uso general, medianamente sensible, nada selectivo
• OJO: tiene jets distintos para columnas empacadas y para columnas capilares
• La calidad de gases, tanto portador como de combustión, no es tan crítica
![Page 4: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/4.jpg)
llama
aire
hidrógeno
electrodo -
colector+
columna capilar
sello
perla de RbCl
Esquema general de un NPD
![Page 5: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/5.jpg)
• Mucho cuidado en el elemento activo (perla de RbCl calentada) !!!!
• Requiere buena calidad de gases de combustión
• Exigente en cuanto a la relación de hidrógeno y aire para optimizar la sensibilidad
• Extremadamente sensible para organofosforados y organonitrogenados, pero no lo suficientemente selectivo
Características del NPD
![Page 6: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/6.jpg)
Cómo funciona el NPD?• Buena pregunta! No se sabe a ciencia cierta
• El elemento activo con la sal de Rubidio logra una mejor ionización de los enlaces C-N y C-P, y de allí la mayor sensibilidad hacia los compuestos orgánicos que contienen los átomos N y P
![Page 7: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/7.jpg)
Capa fundida de sal de Rubidio
Zona de especies activas (zona de detección)
Alambre de platino
Cilindro de alúmina
![Page 8: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/8.jpg)
Consejos prácticos para el NPD• Nunca cierre los gases antes de haber
quitado la corriente hacia el elemento activo!!!!
• No use detergentes a base de fosfatos
• Los solventes organoclorados afectan la vida útil del elemento activo
• Los reactivos silanizantes, y por ende, las fases a base de siliconas también pueden afectar negativamente al elemento activo
• Nunca emplee detectores de fugas comunes
![Page 9: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/9.jpg)
Ni63
gas auxiliar
gas auxiliar
cátodo -
colector +
Esquema general de un ECD
columna capilar
sello
![Page 10: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/10.jpg)
• El gas auxiliar juega un papel fundamental en el proceso de detección
• Es muy sensible a la calidad del gas acarreador y del gas auxiliar
• Requiere hasta 24 horas para equilibrar y optimizar señal
• Muy sensible a organohalogenados, pero no lo suficientemente selectivo
Características del ECD
![Page 11: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/11.jpg)
Cómo funciona el ECD ?• Electrones β provenientes del Ni63, que son
electrones rápidos, impactan moléculas del gas auxiliar y/o portador.
• Al impacto un electrón β genera varios electrones de menor energía
• Estos cierran el puente entre un potencial eléctrico
• Las moléculas electrofílicas capturan los electrones lentos
• La diferencia en corriente debido a la sustracción de electrones se amplifica
![Page 12: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/12.jpg)
ánodo ánodo
cátodo cátodo
Voltaje encendido
Voltaje apagado
corriente
![Page 13: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/13.jpg)
Respuesta relativa del ECD a compuestos orgánicos
• Hidrocarburos 1• Éteres, ésteres 10• Alcoholes, cetonas y aminas alifáticas,
compuestos mono-Cl y mono- F 100• Compuestos mono-Br, di-Cl, di-F 1,000• Anhídridos y compuestos tri-Cl 10,000• Compuestos mono-I, di-Br, poli-Cl
y poli-F 100,000• Compuestos di-I, poli-Cl y poli-F 1,000,000
![Page 14: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/14.jpg)
Detección con ECD
![Page 15: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/15.jpg)
Esquema general de un FPD
llama
fotomultiplicadorventanas de cuarzo
filtro óptico
![Page 16: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/16.jpg)
• Extremadamente selectivo para organofosforados y organoazufrados
• Requiere buena calidad de gases de combustión
• Más sensible que el FID, menos que el NPD
• Exigente en cuanto a la relación de hidrógeno y aire para optimizar la sensibilidad
Características del FPD
![Page 17: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/17.jpg)
Cómo funciona el FPD?• Hidrocarburos con fósforo y azufre producen
especies quimioluminiscentes en una llama tipo FID.
• El azufre forma una molécula metaestable S=S• El fósforo una molécula metaestable HPO• Cuando decaen de su estado metaestable, liberan
energía como fotones con longitudes de onda específicas.
• El filtro óptico se utiliza para darle selectividad hacia una u otra longitud de onda
![Page 18: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/18.jpg)
Detección con FPD (P)
![Page 19: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/19.jpg)
Detección ECD/FPD (P)
![Page 20: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/20.jpg)
columna
reactortubo de reacción
gas para reacción
escape
férrula reductora
tubería de transferencia
Entrada de solvente
Celda de conductividad
tubería de descarga
Esquema general de un ELCD
![Page 21: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/21.jpg)
• Detector muy sensible y muy específico para compuestos con halógenos, nitrógeno y azufre.
• La temperatura del reactor y el tipo de gas de reacción determinan su respuesta hacia cada uno de los heteroátomos anteriores; también debe escogerse el solvente para los distintos modos de análisis
• Requiere un mantenimiento periódico en lo que respecta al solvente, al reactor y a la celda de conductividad
Características del ELCD(HALL)
![Page 22: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/22.jpg)
• El efluente se mezcla con gas de reacción reductor u oxidante, según la especie
• Los productos de reacción en el tubo (generalmente Ni) se recogen en un solvente desionizado formando una solución conductora
• La conductividad se mide y convierte en señal cromatográfica
• Las temperaturas de reacción son del orden de 850ºC (halógenos)
Cómo funciona el ELCD?
![Page 23: Detectores en Cromatografía de Gases](https://reader031.fdocuments.ec/reader031/viewer/2022012315/559ccc5e1a28aba31f8b4600/html5/thumbnails/23.jpg)
Sensibilidad de los Detectores Cromatográficos