El catarómetro o detector de conductividad térmica (abreviado DTP ) es un detector universal, muy utilizado en cromatógrafos de gases , que se basa en el principio de cambio en la resistencia de los materiales con la temperatura.
Según GOST 17567, "catarómetro" se considera un término inaceptable; en su lugar, se prescribe el uso de un " detector de conductividad térmica " [1] .
En la cavidad del bloque metálico del TDS se coloca un filamento incandescente de un metal con un alto coeficiente de resistencia a la temperatura ( W , Pt , sus aleaciones, Ni , etc.) . Como resultado de pasar por el filamento DC, se calienta. En el caso de que el filamento se lave con un gas portador puro, pierde una cantidad constante de calor y su temperatura permanece constante. El gas que contiene impurezas proveniente de la columna cromatográfica tiene una conductividad térmica diferente , por lo tanto, la temperatura del filamento también cambia. Esto da como resultado un cambio en la resistencia del filamento, que se mide utilizando un puente de Wheatstone . El flujo comparativo del gas portador lava el hilo R4, y el gas procedente de la columna del cromatógrafo lava el hilo R3. El puente estará en equilibrio si ambos filamentos tienen la misma temperatura y por tanto la misma resistencia. Si cambia la composición del gas que sale de la columna del cromatógrafo, entonces cambia la resistencia de los filamentos de las celdas R3 y R4, se altera el equilibrio y se genera una señal de salida. El detector reacciona a todos los componentes, a excepción del gas portador, y no los destruye [2] .
La mayoría de los accidentes usan dos filamentos (en celdas con R3 y R4, soplado por gas). R1 y R2 suelen ser resistencias fijas o variables . Algunos diseños (como el TDS de Agilent ) utilizan un diseño de hilo único que alterna entre el flujo de columna y el flujo de comparación.
Se recomienda helio o hidrógeno como gas portador , ya que su conductividad térmica es muy diferente de la de la mayoría de las sustancias medidas en cromatografía de gases. Sin embargo, hay casos en los que es necesario medir exactamente helio o hidrógeno en una mezcla de gases, o enmascarar algún componente. Por ejemplo, en una situación en la que es necesario determinar la concentración de oxígeno en los productos de combustión, se utiliza argón como gas portador, ya que el argón está presente en cantidades bastante significativas en el aire utilizado para la combustión (0,916% mol. en aire seco ). [3] ) y, naturalmente, permanece inalterado en los productos de combustión, y es difícil separarlo cromatográficamente con oxígeno [2] .
En términos de sensibilidad, el DTP es inferior a la mayoría de los detectores específicos . Sus principales ventajas son la versatilidad y el carácter no destructivo de la medida. La máxima sensibilidad se logra mediante la miniaturización de los componentes del detector, lo que permite lograr un límite de detección inferior de hasta 1 ppm (hasta 0,0001 mol %) [4] [5] .