Detector de ionización de llama (FID)

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Los compuestos orgánicos de carbono contenidos en el gas a medir se conducen al interior de una llama (normalmente hidrógeno / helio), se queman en esta llama y se ionizan en el proceso.
Los iones generados se miden como una corriente de iones que, en primera aproximación, es proporcional a los átomos de carbono orgánico involucrados en el proceso.
La diferente sensibilidad de este método por lo que respecta a los diferentes compuestos orgánicos se tiene en cuenta mediante factores de respuesta.


Sensor de electrolito sólido (1)

Un principio de medición especial, pero ampliamente utilizado, para medir oxígeno en condiciones operativas duras, utiliza un electrolito sólido de cerámica dopada con óxido de circonio, con n capas conductoras montadas en superficies enfrentadas como electrodos.

Como propiedad específica, este electrolito sódico contiene huecos de oxígeno en su red cristalina que facilitan la conductividad de los iones de oxígeno a temperaturas elevadas.

Las moléculas de oxígeno (O2) en el gas de proceso a medir se convierten en iones oxígeno cuando entran en contacto con el material del electrodo; si el electrolito está a una temperatura suficientemente elevada (>500°C), estos iones de oxígeno producen una corriente a través del electrolito.


Sensor de electrolito sólido (2)

Si la concentración de oxígeno es la misma en ambos lados, estos efectos aumentan, pero si las concentraciones son diferentes, se genera una corriente eléctrica aprovechable.
Si hay un gas de referencia con una concentración conocida de O2 en un lado, el contenido en O2 del gas a medir se puede determinar a partir de esta señal.

Los dispositivos que funcionan basándose en este principio se conocen como "sondas de óxido de circonio" o "sondas de oxígeno".
Generalmente se instalan directamente en los gases de combustión calientes (principio in situ) y por consiguiente miden el gas en sus condiciones originales, es decir, ¡con su humedad!

Sin embargo, como la humedad tiene un efecto de dilución sobre los otros componentes del gas, las lecturas de O2 de las sondas de esta clase son, en general, inferiores a las lecturas de O2 obtenidas en los mismos gases de combustión pero a temperaturas del gas inferiores, es decir, gases de combustión más secos, independientemente del método de medción utilizado.
 


Info:

Las lecturas de oxígeno de las sondas de circonio son, en general, inferiores a los valores obtenidos en el mismo gas mediante otros métodos, ¡pero ambos conjuntos de lecturas son válidos! La diferencia es atribuible a los diferentes grados de de dilución (temperaturas) del gas durante la medición; donde los valores se basen en las mismas temperaturas del gas (es decir, los mismos grados de dilución) ¡serán idénticas!
Testo utiliza este efecto en algunos de sus analizadores para medir la humedad en los gases de combustión usando el siguiente procedimiento:

  • Medición del contenido de oxígeno en los gases de combustión húmedos usando un sensor de ZrO2
  • Enfriamiento y secado de los gases de combustión en un enfriador de gas
  • Medición del contenido de oxígeno en los gases de combustión secos usando un sensor electroquímico

El contenido de humedad original de los gases de combustión se puede calcular a partir de la diferencia entre las dos lecturas y la temperatura del enfriador.