Wat is een vlamionisatiedetector?
Een vlamionisatiedetector (FID) is een instrument dat wordt gebruikt voor het detecteren van de aanwezigheid van koolwaterstoffen, met name butaan, hexaan en andere koolstofhoudende verbindingen die in het gemeten monster aanwezig kunnen zijn. Het instrument is verbonden met een gaschromatograaf door een buis die capillair wordt genoemd en beschikt over een kamer met een vlam. Gassen worden vanuit deze bron in deze kamer geïnjecteerd, terwijl waterstof en zuurstof uit een andere bron worden toegevoegd. Een elektrisch ontstekingsonderdeel wordt gebruikt om de vlam binnenin te ontsteken; de daaropvolgende verbranding van waterstof en zuurstof creëert een geladen stroom tussen de vlamstraal, die werkt als een elektrode, en een andere elektrode in de kamer.
De in het instrument ingevoegde capillaire kolom is verbonden met de gaschromatograaf, een apparaat dat wordt gebruikt om de chemische samenstelling van een gasmonster te analyseren. Dit is het instrument waarmee de respons wordt gemeten. De cilindrische elektrode die de vlam omringt, verzamelt ionen gevormd uit het verbrandingsproces wanneer een spanning tussen de twee wordt aangelegd. Een stroom wordt gegenereerd en vervolgens versterkt terwijl de uitvoer wordt verzameld door elektronische gegevensverzamelaars. Elk gastype heeft een specifieke basisstroom en stroomsnelheid, en wanneer dit in kaart wordt gebracht, kunnen operators het aanwezige gas bepalen door een gids te raadplegen die de stroomsnelheden weergeeft die verschillende gassen doorgaans hebben.
Wanneer de brandstof wordt toegevoegd aan een vlamionisatiedetector, wordt deze geactiveerd met een vooraf bepaald debiet. Nadat de lucht is gepompt, wordt de vlam ontstoken en een uur achtergelaten om te stabiliseren en continu te branden voor de meest nauwkeurige resultaten. Het afsluiten van de stroom voor de brandstof schakelt de vlam uit en vervolgens wordt de instroom voor andere gassen uitgeschakeld. Een draagbare detector werkt op een vergelijkbare manier en wordt vaak gebruikt om vluchtige organische stoffen (VOS) te bewaken. Hiermee kan de gevoeligheid negatief worden beïnvloed als de temperatuur snel verandert of als er intense elektrische velden in de omgeving aanwezig zijn.
Een vlamionisatiedetector kan alleen organische verbindingen detecteren. Het instrument wordt vaak gebruikt voor farmaceutische productie en analyse van pesticiden. Het is mogelijk om methaan of zelfs toxische verbindingen, zoals waterstofcyanide, te meten, omdat ze koolstofmoleculen bevatten. Anorganische gassen zijn moeilijk te detecteren met een FID. Ammoniak heeft bijvoorbeeld geen koolstof in zijn moleculaire structuur, dus het kan onopgemerkt blijven.