Il rivelatore di conducibilità termica, noto anche come Katharometer, è un rivelatore di proprietà di massa e un rivelatore chimico specifico comunemente utilizzato in gas cromatografia. Questo rivelatore rileva i cambiamenti nella conducibilità termica dell'effluente della colonna e lo confronta con un flusso di riferimento del gas portante. Poiché la maggior parte dei composti ha una conducibilità termica molto inferiore a quella dei gas di trasporto comuni di elio o idrogeno, quando un analito eluisce dalla colonna, la conducibilità termica effluente viene ridotta e viene prodotto un segnale rilevabile.
Per funzionare, un catarometro si basa sul principio della conduttività termica , che afferma che tale conduttività è inversamente proporzionale al suo peso molecolare.
Figura n.1
[Figura n.1] Uno schema di un classico disegno rivelatore a conducibilità termica utilizzando un ponte di Wheatstone è mostrato circuito. Il flusso di riferimento ai capi del resistore 4 del circuito compensa deriva causa di flusso o variazioni di temperatura. Le variazioni della conducibilità termica del flusso di efflusso della colonna attraverso il resistore 3 si tradurrà in una variazione di temperatura della resistenza e quindi una variazione di resistenza che può essere misurata come segnale.
La conduttività termica (λ, unità di misura: W/(m•K)) descrive il trasporto di energia – sotto forma di calore – attraverso un corpo come risultato di un gradiente di temperatura (fig. 1). Stando al secondo principio della termodinamica, il flusso di calore è diretto sempre nella direzione della temperature più bassa. La relazione tra il calore trasferito per unità di tempo (dQ/dt o flusso di calore Q) e il gradiente di temperatura (ΔT/Δx) attraverso l’area A (l’area attraverso la quale il calore passa perpendicolarmente a velocità costante) è descritta dall’equazione per la conduttività termica.
La conduttività termica è quindi una proprietà specifica del materiale, usata per caratterizzare il trasporto di calore stazionario. Può essere calcolata usando la seguente equazione:
Dove a: Diffusività termica
cp: Calore specifico
ρ: Densità
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