Detectorul bazat pe conductibilitate termică

(catarometrul)

Catarometrul insemana masurator de puritate. Catarometrul a fost primul tip de detector utilizat in cromatografia de gaze. Principiul pe care se bazeaza functionarea catarometrului a fost cunoscut si utlizat pentru analize de gaze inca din secolul XX. Este simplu din punct de vedere constructiv, nedistructiv, universal, are stabilitate buna si un domeniu larg de liniaritate.

Fiecare gaz este caracterizat de o conductibilitate termica constanta , care difera in functie de natura gazului. Conductibilitatea termica a

gazului purtator este constanta in absenta moleculelor analitului.

Cand in gazul purtator apar molecule de analit, eluate de acesta, are loc o scadere a conductibilitatii termice a gazului proportionala cu concentratia acesora.

Pentru detectie se utilizeaza un montaj in punte Weastone. (figura 2).

Fig. 2 Principiul de functionare al detectorului catarometric

Curentul I, generat de sursa de tensiune Ui, se bifurca scurgandu-se prin cele doua brate ale puntii. Tensiunea de iesire U0 , depinde de diferenta dintre R1 si R2.

Daca R1=R2 , atunci U0=0.Rezistentele R1 si R2 sunt

formate din filamente metalice termosensibile din platina sau wolfram. sub forma de spirala , izolate electric fata de incinta in care se afla. Prin incinta circula gazul purtator.

Detectorul are doua celule, una de masura, R1, careia ii variaza rezistenta in unctie de componentul

intrat si alta numita celula de referinta , R2 , prin care trece doar gazul purtator.

Cand in gaz apar moleculele anlititului, se produce o scadere a conductibilitatii gazului. Datorita acestei scaderi, se produce un dezechilibru al puntii Wheastone si aparitia unei diferente de potential E, ca urmare a modificarii temperaturii T a filamentului si implicit a modificarii rezistentei R a acestuia. Diferenta de potential este apoi inregistrata de inregistrator , iar variatia conductibilitatii termice este proportionala cu concentratia cu conditia ca substantele prezente sa fie in concentratii mici.

Volumul celulelor difera , fiind cuprins intre 2,5 si 100 µL.

Ea mai ridicata conductivitate termica dintre toate gazele o au hidrogenul si heliul. Se prefera He deoarece nu este inflamabil si este inert chimic. Catarometrul este singurul detector cromatografic capabil sa analizeze gazele permanente: azot, oxigen, monoxid de carbon, dioxid de carbon si de aceea este mult utilizat in CG.