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Projeto, Construção e Avaliação de um Mini Detector de Ionização de Chama (FID)

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A evolução da instrumentação analítica contemporânea tem priorizado o desenvolvimento de equipamentos de altíssima performance, com limites de detecção na ordem de traços (μg/L ou ppb). Contudo, a elevada complexidade e os custos de aquisição e manutenção desses sistemas inviabilizam sua adoção por instituições de ensino e laboratórios de pequeno porte, cujas demandas de rotina frequentemente requerem quantificações na faixa de mg/L (ppm). O emprego de equipamentos ultrassofisticados para controles primários resulta em uma relação custo-benefício desproporcional. Para mitigar esta lacuna tecnológica, este artigo reporta o desenvolvimento e a avaliação de um minidetector de ionização de chama (FID) eficiente, portátil e de baixo custo. O projeto fundamenta-se em princípios físico-químicos otimizados, empregando um sistema de microqueima adaptado de tecnologias convencionais (mini-maçarico) para assegurar uma chama estável e duradoura. O design reduz drasticamente o consumo de gases combustíveis e comburentes (hidrogênio/oxigênio), o que não apenas favorece a miniaturização do sistema, mas atenua significativamente o risco de explosão em comparação aos análogos comerciais. Os resultados demonstram que o protótipo apresenta parâmetros de sensibilidade e seletividade perfeitamente comparáveis aos sistemas convencionais dentro de sua faixa de aplicação. O dispositivo proposto consolida-se, portanto, como uma alternativa instrumental segura e economicamente viável, capaz de democratizar o acesso à análise cromatográfica em rotinas de ensino e controles laboratoriais primários.
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Projeto, Construção e Avaliação de um Mini Detector de Ionização de Chama (FID)

  • DOI: Aprovada revisão ortografica deseja vr material diagramado antes de ser publicado

  • Palavras-chave: Cromatografia gasosa; Detector de ionização de chama; Instrumentação analítica; Miniaturização de equipamentos; Otimização de custo-benefício.

  • Keywords: Gas chromatography; Flame ionization detector; Analytical instrumentation; Equipment miniaturization; Cost-benefit optimization.

  • Abstract: The evolution of contemporary analytical instrumentation has prioritized the development of high-performance equipment with detection limits in the trace range (μg/L or ppb). However, the high complexity and the costs associated with the acquisition and maintenance of these systems preclude their adoption by educational institutions and small-scale laboratories, where routine demands typically require quantification in the mg/L (ppm) range. Employing ultra-sophisticated equipment for primary control analyses results in a disproportionate cost-benefit ratio. To bridge this technological gap, this paper reports the development and evaluation of an efficient, portable, and low-cost miniature flame ionization detector (FID). The design is grounded in optimized physicochemical principles, utilizing a micro-combustion system adapted from conventional technologies (mini-blowtorch) to ensure a stable and enduring flame. This architecture drastically reduces the consumption of fuel and oxidant gases (hydrogen/oxygen), which not only facilitates the miniaturization of the system but also significantly mitigates explosion risks compared to commercial analogues. Experimental results demonstrate that the prototype yields sensitivity and selectivity parameters that are highly comparable to conventional systems within its intended application range. The proposed device, therefore, establishes itself as a safe and economically viable instrumental alternative, capable of democratizing access to chromatographic analysis for educational routines and primary laboratory controls.

  • JOSÉ CARLOS RODRIGUES
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