11.14 : ガスクロマトグラフィー：検出器の概要

ガスクロマトグラフィー（GC）の検出器は、化学的特性を測定可能な信号に変換し、クロマトグラムに表示することで、混合物の成分を特定し定量します。検出器は主に2種類に分類されます：破壊的検出器と非破壊的検出器です。

非破壊的検出器は、サンプルを分析してもその性質や内容に変更を加えず、消費もしないため、検出後にサンプルを回収してさらなる分析を行うことができます。例としては、熱伝導度検出器や電子捕獲検出器があります。

一方、破壊的検出器は、分析物に化学的変化を引き起こすか、検出中に完全に消費するため、検出後にサンプルを回収することはできません。これには、サンプルを燃焼させたり、化学反応させたりする方法が含まれており、回収は不可能です。例としては、炎イオン化検出器や窒素-リン検出器があり、これらはサンプルを燃焼させます。

理想的なガスクロマトグラフィーの検出器は、非破壊的で、低い分析物濃度を検出できる高い感度を持つべきです。また、すべての分析物に反応するか、特定のクラスの分析物に選択的に反応し、広い濃度範囲で線形応答を維持すべきです。線形性は、検出器の応答が分析物の濃度に直接比例することを示し、物質の量を定量しやすくします。安定性、信頼性、および再現性も重要で、検出器は流量や温度の変動に対して鈍感である必要があります。流量に依存しない短い応答時間を実現することは、サンプルのスループットを高め、大量のサンプルを分析する際の時間を短縮します。さらに、検出器はサンプルマトリックス成分からの干渉を最小限に抑え、さまざまな分析物タイプとの互換性を持つべきです。最後に、堅牢性と耐久性は、ガスクロマトグラフィー分析中の条件において検出器の信頼性と耐性を確保するために必要な特性です。

ガスクロマトグラフィー分析では、熱伝導度、炎イオン化、質量分析計、熱電子、電解伝導度、光イオン化、FTIR、電子捕獲検出器などが一般的に使用されます。

炎イオン化検出器は、サンプルを破壊しますが、熱伝導度検出器よりも広い線形応答範囲を提供し、検出限界が高いです。電子捕獲検出器は、優れた検出限界を持ちますが、比較的狭い線形範囲を持っています。最終的に、検出器の選択は分析するサンプルの種類と検出器の典型的な検出限界によって決まります。