Katharometr neboli detektor tepelné vodivosti (zkr. DTP ) je univerzální detektor, velmi často používaný v plynových chromatografech , který je založen na principu změny odporu materiálů s teplotou.
Podle GOST 17567 je „katharometr“ považován za nepřijatelný termín, místo toho je předepsáno použití „ detektoru tepelné vodivosti “ [1] .
V dutině kovového bloku TDS je umístěno žhavící vlákno z kovu s vysokým teplotním koeficientem odporu ( W , Pt , jejich slitiny, Ni atd.) . V důsledku průchodu stejnosměrným vláknem se zahřívá. V případě, že se vlákno pere čistým nosným plynem, ztrácí konstantní množství tepla a jeho teplota zůstává konstantní. Plyn obsahující nečistoty vycházející z chromatografické kolony má různou tepelnou vodivost , proto se mění i teplota vlákna. To má za následek změnu odporu vlákna, která se měří pomocí Wheatstoneova můstku . Srovnávací proud nosného plynu omývá vlákno R4 a plyn vycházející z kolony chromatografu myje vlákno R3. Můstek bude v rovnováze, pokud budou mít obě vlákna stejnou teplotu a tedy i stejný odpor. Pokud změníte složení plynu opouštějícího kolonu chromatografu, změní se odpor vláken článků R3 a R4, naruší se rovnováha a generuje se výstupní signál. Detektor reaguje na všechny složky s výjimkou nosného plynu a neničí je [2] .
Většina nehod používá dvě vlákna (v článcích s R3 a R4, foukané plynem). R1 a R2 jsou obvykle pevné nebo proměnné rezistory . Některé designy (jako je TDS od Agilent ) používají jednovláknový design, který střídá průtok kolonou a srovnávací průtok.
Jako nosný plyn se doporučuje helium nebo vodík , protože jejich tepelná vodivost je velmi odlišná od většiny látek měřených plynovou chromatografií. Jsou však případy, kdy je potřeba přesně změřit helium nebo vodík ve směsi plynů, případně maskovat jakoukoliv složku. Například v situaci, kdy je nutné stanovit koncentraci kyslíku ve zplodinách hoření, se jako nosný plyn používá argon, protože argon je ve vzduchu používaném ke spalování přítomen v poměrně významných množstvích (0,916 mol. % v suchém vzduchu [3] ) a přirozeně zůstává nezměněn ve zplodinách hoření a je obtížné jej chromatograficky oddělit kyslíkem [2] .
Pokud jde o citlivost, DTP je horší než většina specifických detektorů . Jeho hlavní předností je univerzálnost a nedestruktivní charakter měření. Maximální citlivosti je dosaženo miniaturizací součástí detektoru, která umožňuje dosáhnout spodního detekčního limitu až 1 ppm (až 0,0001 molárních %) [4] [5] .