Flammenionisationsdetektor

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Aufbau eines FID: GC-Säule (A), Heizer (B), Wasserstoff (C), Brennluft (D), Spannungsversorgung (E), Flamme (F), Kollektorplatten (G), Signalabnahme(H)

Der Flammenionisationsdetektor – kurz FID – ist ein Detektor für organische Verbindungen, der überwiegend in Verbindung mit Gaschromatographen (GC) eingesetzt wird. Weitere Einsatzgebiete des FID sind die Abwasserüberwachung auf flüchtige kohlenwasserstoffhaltige Substanzen (mit vorgelagertem Stripping) sowie die Raum- und Außenluftüberwachung auf Kohlenwasserstoffe.

Funktionsprinzip[Bearbeiten]

Funktionsprinzip ist die Messung der Leitfähigkeit einer Knallgasflamme (das Brenngas ist Wasserstoff) zwischen zwei Elektroden. Zu analysierende Substanzen werden mit einem Trägergasstrom in die Flamme transportiert und dort thermisch ionisiert. Die bei der Ionisierung freiwerdenden Elektronen werden aufgefangen (mittels eines Gitters, das um die Flamme angebracht ist) und durch einen angeschlossenen Schreiber oder ein Datensystem als Peak aufgezeichnet.

Der FID ist der in der Gaschromatographie am meisten verwendete Detektor, da er Robustheit mit hoher Empfindlichkeit verbindet. Ein FID ist bis zu 103 mal empfindlicher als ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Zudem ist das Detektorsignal über einen weiten Konzentrationsbereich linear proportional zur Menge des Analyten (genauer gesagt, zu dessen Kohlenstoffgehalt). Deshalb kann die Konzentration eines Kohlenwasserstoffs aus dem Signal ohne Kalibrierung abgeschätzt werden, so dass der Detektor gut zur Quantifizierung verwendet werden kann.

Einige organische Substanzen (z. B. Ameisensäure, Acetaldehyd) weisen allerdings eine schlechtere Erfassbarkeit auf, da sie bereits vorher in der Säule thermisch zersetzt werden (z. B. Ameisensäure, die zu Kohlenstoffmonooxid und Wasser zerfällt). Substanzen, die wenig oder gar nicht ansprechen, sind:

Edelgase, H2, N2, Stickstoffoxide, CO, CCl4 oder andere halogenierte Verbindungen, Siliciumhalogenide, CO2, H2O, CS2, NH3, O2
Detektor WLD ECD FID NPD MS
Nachweisgrenze 1 µg 1 pg 1 ng 10 pg bis zu 1 fg

Die Nachweisgrenze ist neben der Dosiermenge auch von der zu analysierenden Substanz abhängig.

Im Gegensatz zum ECD oder WLD wirkt der FID destruktiv. Das bedeutet, dass die zu analysierende Probe (hier durch Verbrennung) zerstört wird.

Verwandte Geräte[Bearbeiten]