Chromatografia gazowa

Działanie oddzielenia komponentów w kolumnie w CG. Źródło: Gabriel Bolívar

Co to jest chromatografia gazowa?

Chromatografia gazowa (CG) to instrumentalna technika analityczna, która służy do oddzielenia i analizy składników mieszaniny. Jest również znany jako chromatografia partycji gazowej, która jest bardziej odpowiednia, aby odnieść się do tej techniki.

W wielu dziedzinach naukowych jest to niezbędne narzędzie w badaniach laboratoryjnych, ponieważ jest mikroskopową wersją wieży destylacyjnej, zdolnej do generowania wyników wysokiej jakości.

Jak sama nazwa wskazuje, używa gazów w rozwoju swoich funkcji. Mówią dokładniej faza mobilna, która przeciąga komponenty mieszanki.

Ten przewoźnik, który w większości przypadków jest hel, podróżuje w kolumnie chromatograficznej, a jednocześnie kończą się oddzielając wszystkie komponenty.

Inne gazy nośne stosowane w tym celu to azot, wodór, argon i metan.

Twój wybór będzie zależeć od analizy i detektora sprzężonego z systemem. W chemii organicznej jednym z głównych detektorów jest spektrofotometr masowy (EM). Dlatego technika nabywa nomenklaturę CG/EM.

Typy chromatografii gazowej

Zasadniczo istnieją dwa rodzaje chromatografii gazowej: CGS i CGL.

CGS

CGS jest akronimem dla chromatografii gazowej. Charakteryzuje się posiadaniem solidnej fazy stacjonarnej zamiast cieczy.

Ciało musi mieć pory kontrolowanej średnicy, w której cząsteczki są zachowywane podczas migracji przez kolumnę. Ta substancja stała to zwykle siatki molekularne, takie jak zeolity.

Może ci służyć: azotan cynku: struktura, właściwości, uzyskiwanie, użycia

Jest stosowany do bardzo specyficznych cząsteczek, ponieważ CGS zwykle stoi w obliczu kilku komplikacji eksperymentalnych. Jako przykład, stała może nieodwracalnie zachować jedną z cząsteczek, całkowicie zmieniając kształt chromatogramów i ich wartość analityczną.

CGL

CGL to chromatografia gazowa-płyn. To ten rodzaj chromatografii gazowej obejmuje zdecydowaną większość wszystkich zastosowań, a zatem jest najbardziej użyteczny z dwóch typów.

W rzeczywistości CGL jest synonimem chromatografii gazowej, nawet jeśli nie jest określony. Odtąd zostanie wykonany tylko ten rodzaj CG.

Części chromatografu gazowego

Schemat części chromatografu gazowego. Źródło: Wikimedia Commons

Na górnym obrazie pokazano uproszczony schemat części chromatografu gazowego. Należy zauważyć, że ciśnienie i przepływ prądu gazowego nośnika można regulować, a także temperatura piekarnika, która ogrzewa kolumnę.

Z tego obrazu możesz podsumować CG. Cylinder przepływa prąd HE, który w zależności od detektora jedna strona odbiega do niego, a druga jest skierowana do wtryskiwacza.

W wtryskiwaczu umieszczany jest mikrotkoderia, z którym natychmiast jest uwalniana objętość próbki (nie stopniowo).

Ciepło piekarnika i wtryskiwacz muszą być wystarczająco wysokie, aby natychmiast odparować próbkę, chyba że próbka gazowa jest wstrzykiwana bezpośrednio.

Jednak temperatura nie może być zbyt wysoka, ponieważ może odparować płyn kręgosłupa, który działa jako faza stacjonarna.

Może ci służyć: wapń: właściwości, struktura, uzyskiwanie, użycia

Kolumna jest pakowana jako spirala, chociaż może być również udostępniona przez u. Próbka całej długości kolumny, dociera do detektora, którego sygnały są amplifikowane, uzyskując w ten sposób chromatogramy.

Kolumna

Na rynku istnieje nieskończoność katalogów z wieloma opcjami dla kolumn chromatograficznych.

Wybór ich będzie zależeć od polaryzacji komponentów, które są pożądane do oddzielania i analizy. Jeśli próbka jest apolowa, wówczas kolumna zostanie wybrana z fazą stacjonarną przynajmniej polarną.

Kolumny mogą być pakowane lub naczynia włosowate. Kolumna centralnego obrazu jest kapilarna, ponieważ faza stacjonarna obejmuje jej wewnętrzną średnicę, ale nie całe jej wnętrze.

W pakietowej kolumnie całe jego wnętrze zostało wypełnione substancją stałą, która zwykle jest oporną na ceglane kurz lub ziemię okrzemkową.

Jego materiał zewnętrzny składa się z miedzi, stali nierdzewnej, a nawet szkła lub plastiku. Każdy ma swoje charakterystyczne charakterystyki: sposób użycia, długość, komponenty, które najlepiej oddzielają, optymalna temperatura, średnica wewnętrzna, odsetek fazy stacjonarnej zaadsorbowanej w solidnym wspornikach itp.

Detektor

Jeśli kolumna i piekarnik są sercem CG (morskie CGS lub CGL), detektorem jest jego mózg. Jeśli detektor nie działa, nie ma sensu oddzielić komponentów od próbki. Dobry detektor musi być wrażliwy na obecność analitu i reagować na większość komponentów.

Jednym z najczęściej używanych jest przewodność cieplna (TCD), zareaguje na wszystkie komponenty, choć nie z taką samą wydajnością jak inne detektory zaprojektowane dla określonego zestawu analitów.

Może ci służyć: 25 przykładów rozpuszczalności w życiu codziennym

Na przykład detektor jonizacji płomienia (FID) jest przeznaczony do próbek węglowodorów lub innych cząsteczek organicznych.

Zastosowania chromatografii gazowej

- Nie można zaginąć chromatografu gazowego w laboratorium dochodzeń kryminalistycznych lub karnych.

- W branży farmaceutycznej jest wykorzystywany jako narzędzie analizy jakości w poszukiwaniu zanieczyszczeń w wielu wyprodukowanych lekach.

- Pomaga wykryć i kwantyfikację próbek leków lub zezwala na analizę sprawdzenia, czy sportowiec jest DOP.

- Służy do analizy ilości halogenicznych związków w źródłach wody. Podobnie poziom zanieczyszczenia przez pestycydy można określić na podstawie gleb.

- Przeanalizuj profil kwasu tłuszczowego próbek o różnych pochodzeniach, zarówno warzyw, jak i zwierząt.

- Przekształcając biomolekuł w lotne pochodne, można je zbadać za pomocą tej techniki. W ten sposób możesz zbadać zawartość alkoholi, tłuszczów, węglowodanów, aminokwasów, enzymów i kwasów nukleinowych.

Bibliografia

1. Carey f. Chemia organiczna. MC Graw Hill.
2. Thet k. & Woo n. Gaz chromatograficzny. Chem wyzdrowiał.Librettexts.org
3. Gaz chromatograficzny. Nauczanie odzyskało.Shu.AC.Wielka Brytania