25-07-2023
Катарометр, или детектор по теплопроводности — это универсальный детектор, наиболее широко используемый в газовых хроматографах, в основе которого заложен принцип изменения сопротивления материалов от температуры.
В полость металлического блока катарометра помещена спираль из металла с высоким термическим сопротивлением (Pt, W, их сплавы, Ni). В результате прохождения через спираль постоянного тока, она нагревается. В случае, когда спираль обмывает чистый газ-носитель, спираль теряет постоянное количество теплоты и её температура остаётся постоянной. Газ, содержащий примеси, поступает из колонок имеет другие показатели теплопроводности, следовательно, изменяется и температура спирали. В свою очередь это приводит к изменению сопротивления нити, которое измеряют с помощью моста Уинстона. Сравнительный поток газа-носителя омывает нити ячеек R2 и R4, а газ, поступающий из колонки хроматографа, омывает нити измерительных ячеек R1 и R3. Мост будет находиться в равновесии, если у четырёх нитей будет одинаковой температура (одинаковое сопротивление). Если изменить состав газа, выходящего из колонки хроматографа, то сопротивление нитей ячеек R1 и R3 изменяется, равновесие нарушается и генерируется выходной сигнал.
Чувствительность катарометра зависит от теплопроводности газа-носителя, поэтому в газовых хроматографах нужно использовать газы-носители с максимально возможной теплопроводностью, такие как гелий, азот или водород. Наиболее часто применяется гелий, так как теплопроводность всех соединений (органических и неорганических) отлична от теплопроводности гелия, все они могут быть распознаны с помощью катарометра, поэтому его называют универсальным детектором.
По чувствительности катарометр уступает пламенно-ионизационному детектору, однако он вполне пригоден для общего исследования неизвестной смеси, тем более, что во многом улучшению чувствительности способствует совершенствование материалов колонок хроматографа. К тому же, катарометр различает такие вещества, как аргон, кислород, азот, диоксид углерода, что невозможно сделать, например, в пламенно-ионизационном детекторе.
Детектор по теплопроводности.
