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Partie 1 • Méthodes séparatives
d’une source radioactive b − de faible énergie (quelques mCi de
63 Ni), circule entre deux
électrodes soumises à une ddp pulsée d’une centaine de volts (fig. 3.14), de telle sorte qu’il
s’établit, au repos, un courant de base I 0 dû essentiellement aux électrons libres, très mobiles. Si des molécules M, contenant un halogène (F, Cl ou Br), traversent la zone entre
les deux électrodes, elles captent une partie des électrons thermiques pour former des ions
négatifs lourds, donc moins mobiles.
N 2
b −
−→ N +
2 + e −
M + e − −→ M −
M − + N +
2 −→ M + N 2
L’intensité recueillie suit une loi exponentielle décroissante du type I = I 0 exp[−kc].
On considère cependant que la réponse varie linéairement sur une gamme dynamique de 4
décades avec le diazote comme gaz d’appoint). La présence d’une source radioactive dans
ce détecteur le soumet à une réglementation particulière (visites d’inspection, localisation,
maintenance). Il est souvent utilisé dans l’analyse des pesticides chlorés.
Make-up. Par nature, ces trois derniers détecteurs doivent être alimentés avec un débit
gazeux de 20 mL/min au minimum, bien supérieur au débit réel des colonnes capillaires,
pour donner une réponse correcte et augmenter leur sensibilité. Ce débit est atteint en mélangeant en sortie de colonne un gaz d’appoint, identique ou différent (tel le diazote) de celui
qui sert de phase mobile. Cette opération est désignée par le terme make-up.
3.7.5 Détecteur à photo-ionisation (PID)
+
-
électrode
collectrice
sortie diazote
source radio-active
63
Ni
ddp (50 à 100 V)
a
b
colonne capillaire
gaz d'appoint (diazote)
-
−
+ + +
−
−
chambre
d'ionisation
gaz d'appoint
lampe UV
filtre UV
sortie
entrée colonne cap.
photons : 8,4 9,6 10 11,8 eV
−
−
−
mécanisme ionisation
ex. CO
Xe, Ar...
+ 300 V
anode
cathode
hν
hν
M
M
M
M
molécule d'analyte
+ e( )
−
+
Figure 3.14 Détecteurs à capture d’électrons (a) et détecteur à photo-ionisation (b).
Le détecteur à capture d’électrons doit être installé dans un emplacement ventilé par
suite de la présence de la source radioactive. Le détecteur à photoionisation comporte
une source UV dont on peut sélectionner l’énergie des photons émis par un filtre adéquat de façon à ne pas ioniser le gaz vecteur, mais les seules molécules du composé
élué (M + hn → M + + e − ), par exemple LiF pour 11,8 eV, MgF 2 pour 9,6 − 10 eV,
saphir pour 8,4 eV. Au contact des électrodes les molécules redeviennent neutres. Cette
ionisation est donc réversible. Le gaz d’appoint permet une circulation optimale.
Partie 1 • Méthodes séparatives
d’une source radioactive b − de faible énergie (quelques mCi de
63 Ni), circule entre deux
électrodes soumises à une ddp pulsée d’une centaine de volts (fig. 3.14), de telle sorte qu’il
s’établit, au repos, un courant de base I 0 dû essentiellement aux électrons libres, très mobiles. Si des molécules M, contenant un halogène (F, Cl ou Br), traversent la zone entre
les deux électrodes, elles captent une partie des électrons thermiques pour former des ions
négatifs lourds, donc moins mobiles.
N 2
b −
−→ N +
2 + e −
M + e − −→ M −
M − + N +
2 −→ M + N 2
L’intensité recueillie suit une loi exponentielle décroissante du type I = I 0 exp[−kc].
On considère cependant que la réponse varie linéairement sur une gamme dynamique de 4
décades avec le diazote comme gaz d’appoint). La présence d’une source radioactive dans
ce détecteur le soumet à une réglementation particulière (visites d’inspection, localisation,
maintenance). Il est souvent utilisé dans l’analyse des pesticides chlorés.
Make-up. Par nature, ces trois derniers détecteurs doivent être alimentés avec un débit
gazeux de 20 mL/min au minimum, bien supérieur au débit réel des colonnes capillaires,
pour donner une réponse correcte et augmenter leur sensibilité. Ce débit est atteint en mélangeant en sortie de colonne un gaz d’appoint, identique ou différent (tel le diazote) de celui
qui sert de phase mobile. Cette opération est désignée par le terme make-up.
3.7.5 Détecteur à photo-ionisation (PID)
+
-
électrode
collectrice
sortie diazote
source radio-active
63
Ni
ddp (50 à 100 V)
a
b
colonne capillaire
gaz d'appoint (diazote)
-
−
+ + +
−
−
chambre
d'ionisation
gaz d'appoint
lampe UV
filtre UV
sortie
entrée colonne cap.
photons : 8,4 9,6 10 11,8 eV
−
−
−
mécanisme ionisation
ex. CO
Xe, Ar...
+ 300 V
anode
cathode
hν
hν
M
M
M
M
molécule d'analyte
+ e( )
−
+
Figure 3.14 Détecteurs à capture d’électrons (a) et détecteur à photo-ionisation (b).
Le détecteur à capture d’électrons doit être installé dans un emplacement ventilé par
suite de la présence de la source radioactive. Le détecteur à photoionisation comporte
une source UV dont on peut sélectionner l’énergie des photons émis par un filtre adéquat de façon à ne pas ioniser le gaz vecteur, mais les seules molécules du composé
élué (M + hn → M + + e − ), par exemple LiF pour 11,8 eV, MgF 2 pour 9,6 − 10 eV,
saphir pour 8,4 eV. Au contact des électrodes les molécules redeviennent neutres. Cette
ionisation est donc réversible. Le gaz d’appoint permet une circulation optimale.