3 • Chromatographie en phase gazeuse
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du passage d’un courant ionique extrêmement faible (10 −12 A) entre deux électrodes (ddp
de 100 à 300 V ). L’extrémité du brûleur sert d’électrode de polarisation (masse). La seconde
électrode, de forme annulaire, entoure la flamme. Le signal est amplifié par un électromètre
en une tension mesurable (fig. 3.13). Pour les composés organiques, l’intensité du signal
est sensible au débit massique de l’échantillon, sachant bien que la présence de certains
hétéroéléments tels les halogènes, peut modifier notablement la réponse. L’aire du pic reflète
donc la masse du composé élué (dm/dt intégré entre les instants de début et de fin de pic
dont la masse totale est m). Le FID est donc à l’abri des variations de débit qui peuvent
conduire à des erreurs avec les détecteurs du type TCD. Pour les composés organiques, la
sensibilité, très grande, s’exprime en C/g de l’élément carbone. La limite de détection est
de 2 ou 3 pg/s. et la linéarité atteint 10 8 (8 décades). Cependant la linéarité ne doit pas
faire oublier que c’est avec les solutions les plus diluées que la résolution est la meilleure.
électromètre
électromètre
+ 180 V
signal
signal
+ 300 V
électrode
collectrice
a
b
air
dihydrogène
gaz d'appoint
céramique
alcaline
colonne capillaire
nombreuses variantes
suivant les constructeurs
H ou N (si colonne capillaire)
2
2
Figure 3.13 Détecteurs FID (a) et NPD (b).
Les électromètres que l’on utilise pour ces détecteurs sont des dispositifs qui permettent
de mesurer des intensités très petites, trop faibles pour un galvanomètre.
Pour évaluer la quantité globale de composés organiques volatils présents dans l’air pollué (les COV), il existe des petits instruments portables constitués, pour l’essentiel, par un
détecteur à ionisation de flamme, ce qui permet de faire une mesure, sans séparation chromatographique préalable, du facteur carbone de l’atmosphère testée.
3.7.3 Détecteur thermoionique (NPD)
Ce détecteur est très sensible aux composés azotés (N) ou phosphorés (P). Il comporte
un petit cylindre en céramique dopée avec un sel alcalin (ex. sulfate de rubidium) auquel
on applique une tension électrique pour entretenir un petit plasma (800 ◦ C) alimenté par
combustion d’un mélange air/hydrogène (fig. 3.13). À la différence du FID la flamme est
plus petite. Les composés contenant N ou P donnent, assez spécifiquement, des fragments
de décomposition transformés en ions négatifs. Ces ions sont recueillis sur une électrode
collectrice. Le diazote de l’air est inactif. La sensibilité est typiquement de 0,1 pg/s pour N
ou P et l’étendue dynamique de 5 décades, mais elle varie beaucoup avec les réglages.
3.7.4 Détecteur à capture d’électrons (ECD)
Il s’agit d’un détecteur considéré comme sélectif car il est beaucoup plus sensible aux dérivés halocarbonés. Un courant d’azote, ionisé par un flux d’électrons généré au moyen
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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du passage d’un courant ionique extrêmement faible (10 −12 A) entre deux électrodes (ddp
de 100 à 300 V ). L’extrémité du brûleur sert d’électrode de polarisation (masse). La seconde
électrode, de forme annulaire, entoure la flamme. Le signal est amplifié par un électromètre
en une tension mesurable (fig. 3.13). Pour les composés organiques, l’intensité du signal
est sensible au débit massique de l’échantillon, sachant bien que la présence de certains
hétéroéléments tels les halogènes, peut modifier notablement la réponse. L’aire du pic reflète
donc la masse du composé élué (dm/dt intégré entre les instants de début et de fin de pic
dont la masse totale est m). Le FID est donc à l’abri des variations de débit qui peuvent
conduire à des erreurs avec les détecteurs du type TCD. Pour les composés organiques, la
sensibilité, très grande, s’exprime en C/g de l’élément carbone. La limite de détection est
de 2 ou 3 pg/s. et la linéarité atteint 10 8 (8 décades). Cependant la linéarité ne doit pas
faire oublier que c’est avec les solutions les plus diluées que la résolution est la meilleure.
électromètre
électromètre
+ 180 V
signal
signal
+ 300 V
électrode
collectrice
a
b
air
dihydrogène
gaz d'appoint
céramique
alcaline
colonne capillaire
nombreuses variantes
suivant les constructeurs
H ou N (si colonne capillaire)
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Figure 3.13 Détecteurs FID (a) et NPD (b).
Les électromètres que l’on utilise pour ces détecteurs sont des dispositifs qui permettent
de mesurer des intensités très petites, trop faibles pour un galvanomètre.
Pour évaluer la quantité globale de composés organiques volatils présents dans l’air pollué (les COV), il existe des petits instruments portables constitués, pour l’essentiel, par un
détecteur à ionisation de flamme, ce qui permet de faire une mesure, sans séparation chromatographique préalable, du facteur carbone de l’atmosphère testée.
3.7.3 Détecteur thermoionique (NPD)
Ce détecteur est très sensible aux composés azotés (N) ou phosphorés (P). Il comporte
un petit cylindre en céramique dopée avec un sel alcalin (ex. sulfate de rubidium) auquel
on applique une tension électrique pour entretenir un petit plasma (800 ◦ C) alimenté par
combustion d’un mélange air/hydrogène (fig. 3.13). À la différence du FID la flamme est
plus petite. Les composés contenant N ou P donnent, assez spécifiquement, des fragments
de décomposition transformés en ions négatifs. Ces ions sont recueillis sur une électrode
collectrice. Le diazote de l’air est inactif. La sensibilité est typiquement de 0,1 pg/s pour N
ou P et l’étendue dynamique de 5 décades, mais elle varie beaucoup avec les réglages.
3.7.4 Détecteur à capture d’électrons (ECD)
Il s’agit d’un détecteur considéré comme sélectif car il est beaucoup plus sensible aux dérivés halocarbonés. Un courant d’azote, ionisé par un flux d’électrons généré au moyen
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit