2) катарометром
3) пламенно-ионизационным детектором
4) детектором электронного захвата (+)
Правильный ответ — детектор электронного захвата. Его чувствительный элемент представляет собой ионизационную камеру с двумя электродами и радиоактивным источником β-излучения, чаще всего 63Ni. Излучение ионизирует газ-носитель и формирует поток свободных электронов, поддерживающий фоновый электрический ток между электродами.
При поступлении в камеру веществ с высокой электронной аффинностью их молекулы присоединяют свободные электроны с образованием отрицательных ионов. В результате концентрация электронов и ток между электродами уменьшаются; степень снижения тока регистрируется как аналитический сигнал. Благодаря этому детектор особенно чувствителен к галогенсодержащим соединениям, нитросоединениям, органофосфатам и другим электрофильным веществам, включая многие пестициды и полихлорированные соединения.
Детектор электронного захвата отличается высокой селективностью и очень низкими пределами обнаружения, но не является универсальным: соединения, плохо захватывающие электроны, дают слабый или практически отсутствующий сигнал. Термоионный и пламенно-ионизационный детекторы используют соответственно термоэмиссию и ионизацию в водородно-воздушном пламени, а катарометр регистрирует изменение теплопроводности газа, поэтому описанная конструкция и механизм соответствуют именно электронному захвату.
| Детектор | Основной физический принцип | Наиболее информативные аналиты | Характер сигнала | Ключевая особенность |
|---|---|---|---|---|
| Электронного захвата (ECD) | Поглощение свободных электронов молекулами аналита в поле β-излучения | Галогенсодержащие, нитро-, пероксидные и другие электрофильные соединения | Уменьшение фонового тока между электродами | Очень высокая чувствительность и селективность к электронно-дефицитным веществам |
| Пламенно-ионизационный (FID) | Ионизация органических соединений в водородно-воздушном пламени | Большинство органических веществ, особенно углеводороды | Ток, возникающий за счёт образовавшихся ионов | Широкий линейный диапазон, но слабый отклик на воду, неорганические газы и некоторые гетероатомные соединения |
| Термоионный (NPD) | Ионизация соединений на нагретом щелочном источнике в пламени | Соединения азота и фосфора | Изменение ионного тока | Селективность к N- и P-содержащим веществам |
| Катарометр (TCD) | Изменение теплопроводности газа при прохождении аналита | Органические и неорганические газы, широкий круг летучих веществ | Изменение сопротивления нагретой нити | Универсальность и неразрушающий характер анализа, но меньшая чувствительность |
| Фото-ионизационный (PID) | Фотоионизация молекул ультрафиолетовым излучением | Ароматические и другие соединения с низкой энергией ионизации | Ток от образовавшихся ионов | Селективность определяется энергией УФ-лампы и потенциалом ионизации аналита |
| Масс-спектрометрический (МС) | Ионизация, разделение и регистрация ионов по отношению массы к заряду | Широкий спектр веществ с возможностью структурной идентификации | Интенсивность ионных токов по значениям m/z | Высокая информативность и возможность подтверждения структуры соединения |
Для корректной работы детектора электронного захвата важны стабильность радиоактивного источника, чистота газа-носителя и отсутствие примесей, активно поглощающих электроны. Количественную оценку проводят по уменьшению фонового тока и площади хроматографического пика относительно градуировочной зависимости. При выборе этого детектора учитывают прежде всего химическую природу анализируемых веществ и их способность к захвату электронов, а не только летучесть или концентрацию.