Detector de ionización de flama

Detector de ionización de flama (FID). Castaldi Molina Erika, Alejandre Vega Luis Iván. Licenciatura en Química Industrial, Quinto semestre. Introducción: Es uno de los detectores más extensamente utilizado y, por lo general uno de los más aplicables. En un quemador, el efluente de la columna se mezcla con el hidrógeno y con aire para luego encenderse eléctricamente. La ionización en la llama de los compuestos que contienen carbono no es un proceso bien establecido, aunque se observa el numero de iones que se produce es aproximadamente igual al de átomos de carbono transformados en la llama. El detector de ionización de llama debido a que es un detector que responde al número de átomos de carbono que entra en el detector por unidad de tiempo, es un detector sensible a la masa, más que un sistema sensible a la concentración. Fundamento físico químico del funcionamiento: El eluato se quema en una mezcla de H2 y aire, en ausencia de cualquier sustancia, se debe a la presencia de iones H3O acompañados de trazas de iones. Existen algunas pruebas de tipo experimental que refuerzan la hipótesis de la ionización química, pues parece ser que la concentración de especie iónica se encuentra en la parte externa de la llama, zona de reacción y no en la parte más caliente de la misma. Por otra parte, la energía de reacción en la llama no es eficaz para ionizar los radicales o especies formadas en la reacción cuando se degrada a energía de traslación o vibracional. Es también importante el no pasar de un caudal determinado de hidrogeno (característico del diseño de cada detector), puesto que si la llama es demasiado grande aumenta excesivamente la temperatura del detector, lo cual es perjudicial para el propio detector y, por otra parte, aumenta el nivel de ruido del mismo. Clasificación: Linealidad y sensibilidad de los detectores de llama de hidrogeno. La respuesta del detector de llama es proporcional a la masa de soluto que circula por el mechero para un margen suficientemente amplio, las desviaciones de la linealidad aparecen que no son debidas a un fenómeno de saturación, sino mas bien a un problema geométrico o de recolección de los iones formados. Se clasifican en destructores y no destructores, según que consuman o no el componente al realizar la detección del mismo. Este tipo de clasificación ha de realizarse con cierta flexibilidad, dado que hay detectores que pueden ser considerados como no destructores. Respuesta del detector de ionización de llama de hidrogeno: De acuerdo con el mecanismo de ionización química propuesto para el detector se comprenderá que este detector tendrá una respuesta muy pobre. Para los gases inorgánicos.. Aplicaciones: Esta selectividad puede ser un problema o una ventaja, por ejemplo un detecto FID es excelente para la detección de metano en nitrógeno, ay que responde a la de metano, pero no al nitrógeno FID son los mejores para detección de hidrocarburos y otros componentes fácilmente inflamables. Ellos son muy sensibles a estos compuestos, y la respuesta tiende a ser lineal a través de una amplia gama de concentraciones. Diagrama esquemático:

Se basa en que al aplicar una tensión alterna a los electrodos (varilla y quemador) la corriente circula con mayor facilidad en un sentido que potro si la superficie activa de uno de los electrodos (superficie expuesta a la llama) es varias veces mayor que la del electrodo. Detector comercial:  Marca y Modelo: Agilent 6890 Series GasChromatograph El 6890 Series cromatógrafo de gases (GC) tiene varios sistemas de detección disponible. En este caso tomaremos en cuenta solamente al de ionización por flama.  Gases que utiliza: o Acarreador: flujo de H2 y flujo de aire. o Make –up: N2 o Combustible: H2  Flujos de operación: detector de temperatura