CHROMATOGRAFICKÉ METODY

Transkript

1 CHROMATOGRAFICKÉ METODY 1

2 Historie chromatografie z XPΩMA, BARVA (řec. chroma), rozlišení látek dělením a jejich barvou, 1903 idea přednesená ve Varšavě ruským biologem a chemikem Michailem Semjonovičem Cvětem představila dělení rostlinných barev z listu špenátu na sloupci křídy na zelené, oranžové a žluté substance (pásy), které my známe jako chlorofyl a karoteny. Získal barevné zóny, odtud název chromatografie Další vývoj až ve 40. letech 1941 rozdělovací chromatografie; Martin a Syng Nobelova cena léta HPLC a pak již bouřlivý rozvoj. 2

3 Principy chromatografie směs látek - složek se dělí na jednotlivé složky působením dvou vzájemně se nemísících fází, jedna fáze je nepohyblivá (stacionární) F S druhá pohyblivá (mobilní) F M Opakované ustalování rovnováhy rozpuštěné látky mezi dvěma fázemi Rovnováha se ustavuje mnohokrát, dají se takto rozdělit i látky, které se v afinitě k těmto fázím liší jen nepatrně. Molekuly složek setrvávají v nich různě dlouhou dobu. dělené směsi vnikají do obou fází, ale Molekuly složky S 1, trávící více času v pohybující se mobilní fázi, jsou více strhávány, než molekuly složky S 2, setrvávající déle ve fázi 3 stacionární. Postupně se proto tyto látky (složky) od sebe oddělí.

4 Principy chromatografie Vzorek se umístí na začátek stacionární fáze, pohybem mobilní fáze přes stacionární fázi je vzorek unášen, složky vzorku mohou být stacionární fází zachycovány při pohybu se zadržují, více se zdrží složky, které jsou stacionární fází poutány silněji složky se postupně od sebe separují, na konec stacionární fáze se dostávají dříve složky méně zadržované - distribuci složky X mezi mobilní a stacionární fázi (X m,x s ), lze popsat distribuční konstantou K D : S rostoucí hodnotou K D bude látka zdržována stacionární fází, bude se pomaleji pohybovat separačním prostorem a později tento prostor opustí Hodnota K D závisí na povaze látky samé, ale také na vlastnostech 4 stacionární a mobilní fáze

5 Principy chromatografie Základem metody je fakt, že pokud je směs látek (rozpuštěná) hnána (gravitací, vzlínámím, čerpáním aj.) prostředím s nímž může interagovat je nejvíce zadržena ta komponenta směsi, která s prostředím nejvíce interaguje. Nádoba s rozpouštědlem na dně Deska je vyvíjena vzlínajícím rozpouštědlem a unáší sebou vzorek Separační deska 5

6 Principy chromatografie K kolona naplněná stacionární fází např. trubice naplněná vhodným jemně zrněným materiálem Na počátek kolony nastříkneme Analyzovaný vzorek- směs několika látek (zde např. A, B to analytik pochopitelně neví a jeho úkolem je zjistit kolik je ve směsi látek a jakých) všechny složky ve vzorku se nasáknou do materiálu na počátku kolony - vytvoří vrstvičku (eluční pás, neboli zónu) 6

7 Principy chromatografie Do kolony vstupuje mobilní fáze V. Unáší různou rychlostí složky směsi původně překrývající se zóny složek A a B se rozdělí separují Z kolony vystupuje mobilní fáze - eluát a po určité době v eluátu vystupují oddělené složky (na našem obrázku nejprve B) Složky odděleně vstupují do detektoru Detektor dává signál úměrný koncentraci dané složky v eluátu. Signál zaznamenáván na rovnoměrně se pohybující papír. Tím vytvoříme chromatogram - závislost signálu na čase, resp.na objemu eluátu. V době výstupu 7 složek se objevují na záznamu eluční píky (nárůst a pokles).

8 CHROMATOGRAFICKÉ VELIČINY UMOŽŇUJÍCÍ POSOUZENÍ KVALITY DĚLENÍ Eluční (retenční) objem objem čisté mobilní fáze (rozpouštědla), vyšlé z kolony do okamžiku, kdy první složka směsi v něm obsažená dosáhne svého maxima (eluce vymývání). Eluční (retenční) čas totéž měřeno v jednotkách času. Účinnost chromatografického dělení závisí obecně na kvalitě sloupce, papíru, vrstvy tj. na zakotvení stacionární fáze. 8

9 CHROMATOGRAFICKÉ VELIČINY PLOŠNÁ CHROMATOGRAFIE (FBC) 9

10 CHROMATOGRAFICKÉ VELIČINY PLOŠNÁ CHROMATOGRAFIE (FBC) Retardační faktor F R poměr dráhy chromatogramované složky k dráze mobilní fáze Použijeme-li ke srovnání standard, můžeme retardační faktor (vůči tomuto standardu) vyjádřit jako 10

11 CHROMATOGRAFICKÉ VELIČINY V 0 mrtvý objem (registrace čisté mobilní fáze při výtoku z kolony), V 1, V 2 eluční objemy první a druhé složky dělené směsi, Y 1, Y 2 šířky píků. Rozlišovací schopnost (RS) 11

12 CHROMATOGRAFICKÉ VELIČINY Diferenciální (1) a integrální(2) záznam 12

13 Klasifikace chromatografických metod Dělíme podle několika hledisek: 1) podle skupenství použité mobilní fáze: plynová chromatografie (GC Gas Chromatography) kapalinová chromatografie (LC Liquid Chromatography) superkritická fluidní chromatografie (SFC Supercritical Fluid Chromatography) použití páry při nadkritické teplotě a tlaku 2) podle tvaru separačního prostoru: kolonová skleněná, křemenná nebo kovová trubice kapilární kolonová o průměru stovek μm planární tenká vrstva stac.fáze nejednoduší 13

14 Klasifikace chromatografických metod Dělíme podle několika hledisek: 3) podle mechanismu separace, souvisí s typem použité stacionární fáze: 14

15 Klasifikace chromatografických metod (z jiného úhlu pohledu, koresponduje však s předešlými skupinami) Klasifikace podle druhu mobilní fáze: Ve značce označuje první písmeno vždy druh mobilní fáze F M F M plyn plynová chromatografie (GC), F S kapalina rozdělovací chromatografie (GLC), F S pevná látka adsorpční chromatografie (GSC) F M kapalina kapalinová chromatografie (LC), F S kapalina rozdělovací chromatografie (LLC), F S gel gelová chromatografie (GPC), F S pevná látka 1. adsorpční chromatogr. (LSC), 2. afinitní chromatogr. (AC), F S iontoměnič chromatografie na iontoměničích (IEC) 15

16 Klasifikace chromatografických metod (z jiného úhlu pohledu, koresponduje však s předešlými skupinami) Klasifikace podle podle uspořádání: Plošná chromatografie (FBC): papírová (PC); tenkovrstevná (TLC). Sloupcová chromatografie (CC): kapalinová (LCC); vysoce účinná, vysokotlaká (HPLC). Z historických důvodů je normální, když je F S polární a F M nepolární. Je-li tomu naopak (a často tomu tak bývá), mluvíme o chromatografii s obrácenou fází. Účinnost chromatografického dělení závisí obecně na kvalitě sloupce, papíru, vrstvy tj. na zakotvení stacionární fáze. 16

17 Klasifikace chromatografických metod (z jiného úhlu pohledu, koresponduje však s předešlými skupinami) Klasifikace podle fyzikálně-chemického principu dělení: Chromatografie adsorpční (ADC) rozdílná adsorpce látky na stacionární a mobilní fázi, o separaci rozhoduje různá schopnost složek vzorku poutat se (adsorbovat se) na povrch stacionární fáze (tuhá látka), Chromatografie rozdělovací o dělení rozhoduje rozdílná rozpustnost složek vzorku v mobilní (kapalina, plyn) a stacionární fázi (kapalina), extrakce a rozpouštění, Chromatografie na iontoměničích stacionární fází je iontoměnič, který je umístěn v koloně; o separaci rozhoduje rozdílná velikost přitažlivých sil složek vzorku mezi nimi a funkčními skupinami iontoměniče, elektrostatická interakce a difúze, 17

18 Klasifikace chromatografických metod (z jiného úhlu pohledu, koresponduje však s předešlými skupinami) Klasifikace podle fyzikálně-chemického principu dělení (pokračování): Chromatografie gelová stacionární složkou je gel, složky se dělí podle soudržných sil mezi molekulami gelu a jednotlivými složkami mobilní fáze, rozdílná velikost molekul, Chromatografie afinitní dělení je založeno na selektivní afinitě ( schopnosti se vázat) některých složek vzorku vzhledem k stacionární fázi. specifická chemická interakce. 18

19 Požadavky: VOLBA STACIONÁRNÍ FÁZE inertnost (mechanická vůči p,t, chemická, např. ph obecně nezpůsobující denaturaci dělených látek), kapacita (plocha povrchu obvykle kompromis čím menší částice, tím větší kapacita, ale dělení směsi látek je pomalejší). homogenita velikosti částic a jejich sorpčních vlastností. Forma stacionární fáze: 1. Pevná porézní látka adsorbent LSC(adsorpční), IontoměničováEC, GelováPC, GC(plynová), AfinitníC. 2. Kapalina, která je fyzikálně nebo chemicky vázána na nosiči (sorbentu) (LLC(kapalinová), GC(plynová), HPLC(vysoceúčinná nebo také tlaková)). 19

20 Sorbenty: VOLBA STACIONÁRNÍ FÁZE celkově porézní nebo povrchově porézní. Nejčastěji používané sorbenty: silikagel (gel kyseliny křemičité) v různých úpravách, např. silufol pro TLC, syntetické pryskyřice (separon, spheron), polyakrylamidové gely, iontoměniče (dowex), polysacharidové gely (sephadex) pro chromatografii bílkovin, NK a biomolekul obecně. Volba mobilní fáze: Tento krok má klíčový vliv na kvalitu i účinnost dělení fyzikální chemie rozpouštědel (a jejich mísitelných směsí). Konstantní složení F M izokratická eluce. Jestliže se složení F M během vyvíjení chromatogramu mění - gradientová eluce. 20

21 Použití adsorpční chromatografie s polární stacionární fází: Dělení málo polárních látek (pigmenty, vitamíny, hormony, tuky aj.). ADSORBENTY NEPOLÁRNÍ Tyto adsorbenty jsou hydrofóbní (obrácená fáze) různé formy aktivního uhlí, organické pryskyřice. Použití adsorpční chromatografie s nepolární stacionární fází: Dělení nepolárních látek a těch polárních látek, jejichž molekuly obsahují aromatické jádro (aromatické aminokyseliny, fenoly, nukleové kyseliny aj.). F M je kapalina (LSC) fyzikální chemie rozpouštědel. Pozor! I rozpouštědlo se při chromatografování adsorbuje na adsorbent molekuly složek dělené směsi soutěží s molekulami rozpouštědla v adsorpci na aktivním povrchu adsorbentu. F S je polární F M musí být o něco méně polární, než molekuly dělené látky. Čím je dělená látka polárnější než F M, tím pevněji je poutána k adsorbentu. V opačném případě molekuly rozpouštědla vytěsňují adsorbovanou látku a k dělení nedojde. Po ukončení chromatografování je nutno (na polární F S adsorbované) oddělené složky dělené směsi vymýt eluovat silně polárním rozpouštědlem. Je-li F S nepolární vše opačně. Obecné použití adsorpční chromatografie: Dělení nepolárních nebo málo polárních látek na polárních adsorbentech. 21

22 Chromatografie rozdělovací O dělení rozhoduje rozdílná rozpustnost složek vzorku v mobilní (kapalina, plyn) a stacionární fázi (kapalina), extrakce a rozpouštění, Dělicí princip je stejný, jako u extrakce (je kvantitativně vystižen rozdělovací konstantou K D = c 1 /c 2 poměrem koncentrací dělené látky ve dvou vzájemně se nemísících kapalinách za stavu dynamické rovnováhy). Použití k dělení: hydrofilních látek: F S voda, vodný roztok organického rozpouštědla na nosiči, kterým je zpravidla škrob, celulóza, křemelina. F M nepolární organické rozpouštědlo (uhlovodíky, chloroform). hydrofóbních látek: F S hydrofóbní kapaliny (parafinový, silikonový olej) na nosiči, kterým je např. silikonovaná nebo acetylenovaná celulóza nebo křemelina. F M hydrofilní kapaliny (vodné roztoky nižších alkoholů). 22

23 23

24 PLYNOVÁ CHROMATOGRAFIE 24

25 Plynová chromatografie se obvykle dělí na chromatografii v systému plyn - pevná látka (GSC) a na chromatografii plyn - kapalina (GLC) V metodě GSC je stacionární fází adsorbent (aktivní uhlí, silikagel, molekulová síta) V metodě GLC je stacionární fází kapalinový film zakotvený na inertním nosiči V případě GSC je distribuce mezi obě heterogenní fáze založena na adsorpci nebo sítovém efektu, v případě GLC na rozpouštění 25

26 Vzorek se dávkuje do proudu plynu, který jej dále unáší kolonou (vzorek se musí ihned přeměnit na plyn, aby mohl být transportován). Vhodná pro analýzu těkavých látek, jež je možno převést do plynného stavu Mezi injektor a kolonu je obvykle zařazen dělič toku (splitter) Mobilní fáze nosný plyn (He, Ar, N 2 ) V koloně se složky separují na základě různé schopnosti poutat se na stacionární fázi Složky opouštějící kolonu indikuje detektor Podobně mezi kolonou a detektorem se nachází zařízení na úpravu toku Signál z detektoru se vyhodnocuje a z časového průběhu intenzity signálu se určí druh a kvantitativní zastoupení složek 26

27 PŘÍSTROJ STARŠÍHO TYPU (CHROM4) 27

28 28

29 29

30 30

31 čas t(s) Nástřik Inertní látka Složka A Složka B Složka C 31

32 Určení kvalitativního složení vzorku spočívá v porovnání elučních dat neznámých látek ve vzorku s elučními daty standardů. V jednodušších případech je možno využít k identifikaci látek srovnání základních elučních (retenčních) veličin, tj. elučních časů zjištěných při shodných pracovních podmínkách. Větší spolehlivost výsledků dávají odvozené eluční veličiny: eluční poměry a specifické eluční objemy. Specifické eluční objemy jsou veličiny, které mohou být užity k výpočtům celé řady termodynamických veličin, charakterizujících chromatografický děj i chromatografované látky. Metody určení kvantitativního složení vzorků jsou založeny na zjišťování vztahu odezvy detektoru (plochy chromatogr. vlny příslušející oddělené látce v chromatogramu) a jejího množství ve vzorku. V případech, kdy jde o plně rozdělené směsi, jejichž všechny složky jsou plně eluovány, detegovány a odezva detektoru v závislosti na koncentraci těchto látek je lineární, lze užít jednoduchou metodu 32 vnitřní normalizace.

33 VÝPOČET ELUČNÍCH (RETENČNÍCH) DAT Základní eluční charakteristiky X I, X A, X B - vzdálenost maxima vlny od startu (pro inertní látku a pro složky A a B) v cm 33

34 VÝPOČET ELUČNÍCH (RETENČNÍCH) DAT Eluční čas t R = x/s (min) Kde S je rychlost posunu registračního papíru (cm/min) Pro účely kvalitativní analýzy (resp. pro výpočet fyzikálněchemických charakteristik chromatografovaných látek) zásadně redukované eluční časy (t R), - od času t R odečteme eluční čas látky kolonou nesorbované, kterou bývá např. methan (tzv. korekce na mrtvý eluční čas): t R (A,B) = t R (A,B) - t I Eluční objem V R = t R. F (cm 3 ) Kde F je objemový průtok nosného plynu (cm 3 / min) Separovanou látku charakterizuje redukovaný eluční objem V R V R(a) = V R(A) - V I = t R(A). F = (t R(A) - t I ). F 34

35 VÝPOČET ELUČNÍCH (RETENČNÍCH) DAT Eluční poměr - poměr elučního času (redukovaného) resp. elučního objemu chromatografované složky k elučnímu času (objemu) standardní látky, kterou může být jedna ze složek vzorku. Specifický eluční objem V g (cm 3.g -1 ) - standardizovaná veličina odvozená od redukovaného elučního objemu V R pomocí řady korekcí (korekce na tlakový spád v koloně, různé korekce na výpočet objemového průtoku nosného plynu, přepočet na 0 o C a na 1 g stacionární fáze). Pro obvyklé podmínky měření průtoku nosného plynu se vypočte ze vztahu 35

36 VÝPOČET ELUČNÍCH (RETENČNÍCH) DAT 36

37 KVANTITATIVNÍ SLOŽENÍ VZORKU Plošný obsah P víceméně symetrické vlny (blížící se gaussovskému tvaru) lze nejsnadněji aproximovat plochou obdélníka, tj. vynásobením výšky vlny h šířkou vlny v poloviční výšce y h/2 : P = h. y h/2 37

38 VÝPOČET TERMODYNAMICKÝCH VELIČIN K veličinám, které lze ze specifických elučních objemů, získaných chromatografií v systému plyn - kapalina, zjistit poměrně jednoduše, patří molární výparné teplo z roztoku ( H S E ). Jeho absolutní hodnota je totožná s hodnotou molární sorpční enthalpie ( H S ): H S E se vypočte podle rovnice kde R je plynová konstanta a T je absolutní teplota. Závislost log V g na převrácené hodnot absolutní teploty je lineární. Grafickým vynesením této závislosti se získá přímka, jejíž směrnice s opačným znaménkem představuje sorpční enthalpii H S. 38

39 VÝPOČET TERMODYNAMICKÝCH VELIČIN Pozn.: Hodnota plynové konstanty je 8,315 [J.K -1. mol -1 ]. Je výhodné vynášet závislost log V g na 1/T. 10 3!! Po změření úseků X a Y, které vymezuje přímková závislost na osách x a y, se pak vypočte H SE, (resp. H S ) podle vztahu 39

40 Retenční faktor k k = (t R - t M) ) / t M k I = n IS / n IM Udává relativní retenci analytu (I), poměr množství analytu v F S a F M k = 0 analyt neinteraguje s F S, stráví v ní nulový čas k = 1 analyt stráví stejně dlouhou dobu v F S a F M k = 3 analyt stráví 3x delší dobu v F S než v F M a bude eluován z kolony ve čtyřnásobku t M 40

41 TECHNICKÉ USPOŘÁDÁNÍ GC vhodná pro analýzu těkavých látek, jež je možno převést do plynného stavu tlaková nádoba slouží jako zásobník plynné mobilní fáze (nosného plynu) ten je veden přes redukční ventil do dávkovače, chromatografické kolony a detektoru dávkovač, chrom.kolona a detektor jsou umístěny v termostatovaném prostoru umožňujícím individuální nastavení teplot jednotlivých částí počítač pro zpracování a analýzu dat dávkování vzorku provádí se mikrostříkačkou přes těsnění ze silikonové gumy uvnitř dávkovače teplota dávkovače by měla být o 50 C víc než teplota varu vzorku, aby se zabránilo jeho kondenzaci - kolony používají se náplňové (spirálově stočená trubice) nebo kapilární (křemenné) kolony uvnitř kolony netěkavá kapalina jako stacionární fáze - detektory tepelně vodivostní (universální), plamenově ionizační (nejčastěji používaný), detektor elektronového záchytu, hmotnostní 41 a infračervený spektrometrický detektor

42 Mobilní fáze nosný plyn Má za úkol obstarávat transport složek kolonou a přitom se sám neúčastní separačního procesu. Jako nosný plyn se používá helium, dusík, vodík, argon. K tomu, aby plyn proudil kolonou, která představuje určitý odpor, je třeba, aby na začátku kolony byl tlak vyšší, než na jejím konci, kde je obyčejný tlak atmosferický. Zdrojem nosného plynu je obvykle tlaková láhev opatřená regulátorem tlaku. Nosný plyn má být vysoké čistoty, bez vlhkosti a nemá obsahovat kyslík. Proto se do potrubí nosného plynu zasazují sušičky a absorbery kyslíku. Průtok plynu se reguluje jemnými jehlovými ventily. Tlak plynu se měří manometrem nebo tenzometrickým čidlem. Nosný plyn by se měl svým chováním blížit plynu ideálnímu K ideálnímu chování má velice blízko helium, je však dosti drahé Volba nosného plynu může záležet i na použitém detektoru Nejčastěji používanými nosnými plyny jsou dusík, argon, vodík a helium Nosný plyn nesmí, s ohledem na stacionární fázi a chromatografované látky, obsahovat vodu a kyslík 42

43 Kolony dva základní typy kolon: náplňové a kapilární. Náplňové kolony - trubice ze skla nebo nerezové oceli, naplněné granulovaným materiálem. Jako nosič - křemelina o průměru částic 0,1 až 0,15 mm. Na nosič bývá naneseno 3 až 15 % stacionární fáze. Kapilární kolony - otevřené kapiláry, funkci nosiče zastávají vnitřní stěny kapiláry, které jsou pokryty kapalnou stacionární fází. Zhotovují se z taveného křemene, jehož povrch je potažen vrstvičkou polyamidu. Vrstvička odstraňuje křehkost křemene a kolony jsou pružné. Vzhledem k vyšší účinnosti se používají převážně kapilární kolony. Kolona délky 50 m může dosáhnout účinnosti pater. Podle způsobu uložení stacionární fáze v kapilární koloně - dva typy kapilárních kolon :WCOT a PLOT. WCOT - kolona s tenkým filmem stacionární fáze naneseným přímo na vnitřní strany kolony. Tloušťka filmu-0,1 a 1 m. Průměr i tloušťka stěny kolony se pohybuje ve stovkách mikrometrů. 43

44 PLOT- kolona, na vnitřní stěně kapiláry nanesena, popř. chemicky vytvořena z materiálu stěny, pórovitá vrstva o tloušťce kolem 10 m nebo větší. Vedle mechanicky nanesených fází - ještě kolony s vázanou stacionární fází. Ty mají stacionární fázi chemicky vázanou na vnitřní povrch kapiláry, nebo spíše je stacionární fáze zpolymerizována. Stacionární fáze v plynové chromatografii zadržují jednotlivé složky v závislosti na jejich distribučních konstantách. Stacionární fázi volíme podle charakteru vzorku a podle rozsahu teplot varu. Obecně platí, že zvolená stacionární fáze má být podobného typu jako analyzovaný vzorek. Používané fáze jsou na bázi polysiloxanů. Kromě toho se používají ještě další dvě fáze: skvalan (isoalkan C 30 H 62 ) jako fáze s nejmenší polaritou a Carbowax 20M (polyethylenglykol se střední molekulovou hmotností ) jako silně polární stacionární fáze. Při adsorpci se uplatňují dispersní síly, síly orientační a indukční i vodíkové vazby Mezi běžně používané adsorbenty v GC patří grafitizované termické saze (GTCB), zeolity, silikagel, aluminosilikáty GTCB je nespecifickým adsorbentem s homogenním, velkým povrchem (1000 m 2 /g), reagujícím se všemi druhy adsorbátů Zeolity, aluminosilikáty či silikagel vykazují vedle nespecifických i specifické interakce 44 Nevýhodou GSC je nelineární průběh adsorpční izotermy

45 Kapalné stacionární fáze v plynové chromatografii V praxi nalézají větší uplatnění než adsorbenty U zakotvené kapalné fáze je požadována nízká tenze par, malá viskozita, chemická stabilita při pracovní teplotě, dobrá rozpouštěcí schopnost pro složky směsi, selektivita Jako zakotvené kapalné stacionární fáze mohou být použity polyethylenglykoly, polypropylenglykoly, polyestery, polysiloxany Pro účinnou separaci je důležitá i volba vhodných nosičů zakotvených fází Materiál nosiče musí být chemicky inertní, jeho sorpční aktivita musí být minimální Sorpční aktivita nosiče se omezuje praním nosiče v minerálních kyselinách nebo alkalických hydroxidech a úpravou pomocí chlorsilanů Jako nosiče se nejčastěji používají různé druhy křemelin, vypalované nosiče, teflon, silikagel, skleněné kuličky 45

46 Detektory Plamenový ionizační detektor (FID) K ionizaci dochází v miniaturním plamenu. Do nosného plynu vycházejícího z kolony se v detektoru přidává vodík. Ionty, radikály a elektrony, které se vytvoří spálením komponent vycházejících z kolony, umožní průchod elektrického proudu mezi elektrodami. Jednotlivé konstrukční typy detektorů se vzájemně liší tvarem a umístěním elektrod. 1 těleso detektoru, 2 plamínek, 3 elektrody, 4 výstup spalin, 5 tryska hořáku, 6 víko detektoru 46

47 Mechanismus vzniku iontů : v redukční zóně plamínku dochází ke krakování a k hydrogenaci uhlíkatých látek za vzniku radikálů. CH 3, :CH 2 i :.CH,energeticky bohatých iontů H + a fragmentů OH a O 2 H. mezi uhlíkatými radikály a kyslíkatými fragmenty dochází v oxidační zóně plamínku v průběhu spalování k exotermické reakci za vzniku dalších radikálů. Uvolněná energie přitom způsobuje jejich ionizaci za vzniku kationtu a elektronu. Odezva plamenového ionizačního detektoru vztažená na 1 mol vstupující látky závisí na počtu aktivních uhlíkových atomů v molekule, na charakteru vazeb mezi uhlíky a na počtu neuhlíkových atomů. Tento typ detektoru není citlivý na neuhlovodíkové plyny (H 2, N 2, O 2, Cl 2 ), H 2 O, H 2 S, COS, CS 2, HCOOH, NH 3, SiCl 4 a oxidy S, N, C. Závislost plochy píku na hmotnosti analyzované složky je lineární v rozsahu asi 0,1 mg až 0,1 ng. 47

48 Detektor elektronového záchytu (ECD) Podstatnou částí - dvě elektrody: editor, kde se jako zdroj měkkého radioaktivního záření užívá izotop 63 Ni a kolektor. Nosný plyn je zářením ionizován a mezi elektrodami prochází ionizační proud. Detektor je zvláště citlivý na alkylhalogenidy, konjugované karbonylové sloučeniny, nitrily, nitráty a organokovové sloučeniny. Citlivost pro halogeny se projeví až při dvou a více atomech halogenu. Detektor je vhodný pro analýzu pesticidů. 48

49 Tepelně vodivostní detektor Podstatnou částí je tenké odporové vlákno umístěné uvnitř kovového bloku. Vláknem prochází konstantní elektrický proud a zahřívá je na určitou teplotu. Jestliže detektorem prochází čistý nosný plyn, je také teplota konstantní. Pokud projde eluovaná složka, změní se teplota vlákna a tím i elektrický odpor detektoru. Tepelně vodivostní detektor je univerzální,dává odezvu na všechny látky. Je málo citlivý a používá se hlavně pro analýzy neuhlovodíkových plynů. 49