Хроматографическая система Tracera создана на базе газового хроматографа GC-2010Plus, оснащенного уникальным высокочувствительным ионизационным детектором барьерного разряда (Barrier Discharge Ionization Detector, BID). Позволяет определять следовые количества соединений различной природы, которые затруднительно или невозможно определять при помощи стандартных хроматографических детекторов.

Ионизационный детектор барьерного разряда BID-2010Plus

ШИМАДЗУ предлагает современный ионизационный детектор барьерного разряда (BID). Благодаря комбинации долгосрочной стабильности и высокой чувствительности, BID заполняет существовавший ранее пробел в линейке детекторов и занимает место между надежным, но низкочувствительным детектором по теплопроводности и высокочувствительным, но довольно сложным в применении детектором импульсного разряда гелиевой ионизации (PDHID). Как и в большинстве детекторов с гелиевой ионизацией, гелиевая плазма образуется при электрическом возбуждении атомов гелия. Разрядный газ (ультрачистый гелий), используемый для этой цели, подается в головку детектора. Электроды из сапфир-кобальтового сплава приводят гелий в возбужденное состояние и создают холодную гелиевую плазму. Ионизация веществ происходит под воздействием света, излучаемого гелиевой плазмой (энергия 17,7 эВ).

Детектор BID разработан в сотрудничестве с др. Кацушо Китано из Центра атомарных
и молекулярных технологий университета г. Осака.

Высокая чувствительность
Предел детектирования BID в 50-100 раз лучше, чем детектора по теплопроводности и, в зависимости от вещества, в 1.5–5 раз лучше, чем ПИД.

Универсальность
Образцы, содержащие большое количество соединений различной природы, можно анализировать используя один универсальный детектор.

Стабильность работы
Несмотря на высокую чувствительность, BID устойчив к высоким концентрациям анализируемых образцов.

Детектируемые соединения

► Tracera листовка

► Tracera брошюра

► Статья «Мировая премьера: ГХ-система Tracera с ионизационным детектором барьерного разряда», журнал «Аналитика» №5/2013

► Газовые хроматографы SHIMADZU: объекты анализа, выполняемые ГОСТы

Один детектор — одно универсальное решение для анализа соединений различной природы

Сравнение чувствительности BID и пламенно-ионизационного детектора

Пламенно-ионизационный детектор демонстрирует высокую чувствительность при определении углеводородов, однако его чувствительность недостаточна при определении других классов соединений. По сравнению с ПИД, высокая чувствительность ионизационного детектора барьерного разряда практически не меняется в зависимости от природы детектируемого соединения.

Диаграмма сравнения чувствительности
Данная диаграмма иллюстрирует различия в откликах BID и ПИД при определении растворителей различной природы. Величины всех откликов нормированы относительно величины отклика ПИД на гексан. Как видно из диаграммы, для BID характерен существенно больший отклик, при этом практически не зависящий от природы растворителя.

Определение соединений с высокой точкой кипения
Благодаря максимальной рабочей температуре до 350 оС BID позволяет определять соединения с высокой точкой кипения вплоть до С44.

Газовые хроматографы SHIMADZU: объекты анализа, выполняемые ГОСТы

Высокая чувствительность

Чувствительность ионизационного детектора барьерного разряда в 100 раз выше, чем у детектора по теплопроводности, и в 2 раза выше, чем у пламенно-ионизационного детектора

Сравнение чувствительности BID и детектора по теплопроводности
Оценку чувствительности детекторов проводили, сравнивая отклики детекторов при анализе смеси из постоянных газов и метана. Ионизационный детектор барьерного разряда продемонстрировал отклик в 200 раз больший при детектировании органических соединений и в несколько десятков раз больший при детектировании постоянных газов.

Высокочувствительный анализ постоянных газов и легких углеводородов
Традиционная схема газохроматографического анализа смесей постоянных газов и легких углеводородов предусматривает использование нескольких детекторов. Так, например, метанатор в сочетании с пламенно-ионизационным детектором необходим для определения концентраций СО и СО2 на уровне ppm. Универсальный ионизационный детектор барьерного разряда с успехом заменяет все традиционные детекторы и позволяет анализировать смеси постоянных газов и легких углеводородов с высокой

Сравнение диапазонов определяемых концентраций
Диапазоны концентраций на данной диаграмме приведены исключительно для сравнения. Реально определяемые концентрации зависят от природы соединения, условий анализа и используемого хроматографического оборудования.

Стабильная работа в течение длительного времени
Конструкция ионизационного детектора барьерного разряда выполнена таким образом, что образование гелиевой плазмы происходит практически при комнатной температуре, при этом электроды, обеспечивающие подачу высокого напряжения, не контактируют напрямую с самой плазмой.Все это обеспечивает высокую надежность детектора и отсутствие необходимости в периодическом обслуживании.

Оценка стабильности работы детектора
Оценку флуктуаций отклика детектора проводили при работе последнего в течение 96, 2688 и 3240 часов. Установлено, что вычисленная разница относительных интенсивностей откликов после 2688 и 3240 часов по сравнению с интенсивностью отклика детектора после 96 часов работы оказалась незначительной.

Воспроизводимость результатов при определении газов
Была проведена серия анализов газовой смеси (концентрация каждого компонента 5 ppm).Воспроизводимость площадей хроматографических пиков составила 0,84–1,80%.

Одна система для множества применений
Система Tracera построена на базе самого совершенного газового хроматографа GC-2010 Plus и оснащена высокочувствительным детектором BID-2010 Plus, что делает ее универсальным инструментом для решения самых разнообразных задач в области газовой хроматографии.

Анализ продуктов реакции при исследовании процессов искусственного фотосинтеза
Искусственный фотосинтез — технология химического связывания и хранения солнечной энергии, которая в ближайшем будущем обещает стать еще одним возобновляемым источником энергии. На иллюстрации ниже приведены результаты одновременного высокочувствительного определения СО и Н2, образовавшихся в ходе фотохимического восстановления СО2.
Скорость образования СО максимальна вначале реакции и закономерно снижается по мере того, как реакция близится к завершению.

Система Tracera позволяет одновременно определять с высокой чувствительностью СО и Н2, используя при этом один детектор и один газ-носитель.

Оценка чистоты этилена
Этилен — незаменимое соединение, используемое в качестве исходного материала при производстве разнообразных полимеров. В связи с этим необходимым является определение степени его чистоты. Ниже приведен пример определения различных примесей в этилене.

Анализ газа, выделяющегося из литий-ионных аккумуляторов
При исследовании процессов, приводящих к ухудшению потребительских свойств литий-ионных источников тока, особое внимание уделяют анализу образующихся в них газов. Состав этих газов легко проанализировать при помощи системы Tracera. Ниже приведен пример анализа.
Газ, образующийся при «старении» литий-ионного источника тока, был выделен из аккумулятора, соответствующим образом разведен и введен в газовый хроматограф.

Система Tracera позволяет одновременно определять с высокой чувствительностью соединения различной природы, используя при этом один детектор и один газ-носитель.