Un détecteur à ionisation de flamme (FID) est un instrument utilisé pour détecter la présence d’hydrocarbures, en particulier de butane, d’hexane et d’autres composés contenant du carbone qui pourraient être présents dans l’échantillon mesuré. L’instrument est relié à un chromatographe en phase gazeuse par un tube appelé capillaire et comporte une chambre avec une flamme. Les gaz sont injectés dans cette chambre à partir d’une source, tandis que l’hydrogène et l’oxygène sont ajoutés à partir d’une autre. Un composant d’allumage électrique est utilisé pour allumer la flamme à l’intérieur ; la combustion subséquente de l’hydrogène et de l’oxygène crée un courant chargé entre le jet de flamme, qui agit comme une électrode, et une autre électrode dans la chambre.
La colonne capillaire insérée dans l’instrument est connectée au chromatographe en phase gazeuse, un appareil utilisé pour analyser la composition chimique d’un échantillon de gaz. C’est l’instrument avec lequel la réponse est mesurée. L’électrode cylindrique qui entoure la flamme recueille les ions formés lors du processus de combustion lorsqu’une tension est appliquée entre les deux. Un courant est généré puis amplifié tandis que la sortie est collectée par des collecteurs de données électroniques. Chaque type de gaz a un courant de base et un débit spécifiques, et lorsque cela est tracé, les opérateurs peuvent déterminer le gaz présent en consultant un guide qui montre les débits que différents gaz ont généralement.
Lorsque le combustible est ajouté à un détecteur à ionisation de flamme, il est activé à un débit prédéterminé. Une fois l’air pompé, la flamme est allumée et laissée pendant une heure pour se stabiliser et brûler en continu pour les résultats les plus précis. L’arrêt du flux de carburant éteint la flamme, puis l’afflux des autres gaz est désactivé. Un détecteur portable fonctionne de manière similaire et est couramment utilisé pour surveiller les composés organiques volatils (COV). Avec ceux-ci, la sensibilité peut être affectée si la température change rapidement ou si des champs électriques intenses sont présents dans l’environnement.
Un détecteur à ionisation de flamme n’est capable de détecter que des composés organiques. L’instrument est couramment utilisé pour la production pharmaceutique et l’analyse des pesticides. Il est possible de mesurer le méthane ou même des composés toxiques, comme le cyanure d’hydrogène, car ils contiennent des molécules de carbone. Les gaz inorganiques sont difficiles à détecter avec un FID. L’ammoniac, par exemple, n’a pas de carbone dans sa structure moléculaire, il peut donc passer inaperçu.