Gasskromatografi

Separasjonsdrift av komponenter i en kolonne i CG. Kilde: Gabriel Bolívar

Hva er gasskromatografi?

De Gasskromatografi (CG) er en instrumentell analytisk teknikk som tjener til å skille og analysere komponentene i en blanding. Det er også kjent som gass-væske-partisjonskromatografi, noe som er mer passende å referere til denne teknikken.

I mange vitenskapelige felt er det et uunnværlig verktøy i laboratorieundersøkelser, siden det er en mikroskopisk versjon av et destillasjonstårn, i stand til å generere resultater av høy kvalitet.

Som navnet tilsier, bruker han gasser i utviklingen av funksjonene sine. Mer nøyaktig, de er den mobile fasen som drar komponentene i blandingen.

Denne bærergassen, som i de fleste tilfeller er helium, reiser inne i en kromatografisk kolonne, mens de samtidig ender opp med å skille alle komponenter.

Andre bærergasser som brukes til dette formålet er nitrogen, hydrogen, argon og metan.

Valget ditt vil avhenge av analysen og detektoren koblet til systemet. I organisk kjemi er en av hoveddetektorene massespektrofotometeret (EM). Derfor skaffer teknikken nomenklaturen CG/EM.

Gasskromatografityper

I hovedsak er det to typer gasskromatografi: CGS og CGL.

CGS

CGS er forkortelsen for gass-fast kromatografi. Det er preget av å ha en solid stasjonær fase i stedet for en væske.

Det faste stoffet må ha porer med en kontrollert diameter der molekylene beholdes mens de vandrer gjennom kolonnen. Dette faste stoffet er vanligvis molekylære sikt, for eksempel zeolitas.

Kan tjene deg: sinknitrat: struktur, egenskaper, innhenting, bruk

Det brukes til veldig spesifikke molekyler, siden CGS vanligvis står overfor flere eksperimentelle komplikasjoner. Som et eksempel kan det faste stoffet irreversibelt beholde et av molekylene, og fullstendig endre formen på kromatogrammer og deres analytiske verdi.

CGL

CGL er gass-væske-kromatografi. Det er denne typen gasskromatografi som dekker de aller fleste av alle applikasjoner, og det er derfor den mest nyttige av de to typene.

Faktisk er CGL synonymt med gasskromatografi, selv om den ikke er spesifisert hvilken som snakker om. Fra nå av vil bare denne typen CG bli laget.

Deler av en gasskromatograf

Skjema for delene av en gasskromatograf. Kilde: Wikimedia Commons

I det øvre bildet vises et forenklet skjema for delene av en gasskromatograf. Merk at trykket og strømmen av bærergassstrømmen kan reguleres, og også ovnstemperaturen som varmer opp kolonnen.

Fra dette bildet kan du oppsummere CG. Sylinderen flyter en strøm av He, som, avhengig av detektoren, avviker mot ham og den andre er rettet mot injektoren.

I injektoren plasseres en mikrojeringa som et prøvevolum umiddelbart frigjøres (ikke gradvis).

Ovnen og injektoren må være høy nok til å fordampe prøven umiddelbart, med mindre en gassutvikling blir injisert direkte.

Imidlertid kan temperaturen ikke være for høy, siden den kan fordampe ryggvæsken, som fungerer som en stasjonær fase.

Kan tjene deg: kalsium: egenskaper, struktur, få, bruk

Kolonnen er pakket som en spiral, selv om den også kan deles av deg. Hele kolonnelengdeprøven reiste, den når detektoren, hvis signaler blir forsterket, og oppnår dermed kromatogrammer.

Kolonne

I markedet er det en uendelig kataloger med flere alternativer for kromatografiske søyler.

Utvalget av disse vil avhenge av polariteten til komponentene som er ønsket å skille og analysere. Hvis prøven er apolar, vil en kolonne bli valgt med en stasjonær fase i det minste polar.

Kolonnene kan pakkes eller kapillærer. Kolonnen til det sentrale bildet er kapillær, siden den stasjonære fasen dekker sin indre diameter, men ikke hele det indre av den.

I den pakkede kolonnen har alt interiøret blitt fylt med et fast stoff som vanligvis er ildfast teglstøv eller diatomaceous land.

Det utendørs materialet består enten kobber, rustfritt stål eller til og med glass eller plast. Hver har sine særegne egenskaper: dens bruksmodus, lengde, komponentene som best skiller seg, den optimale temperaturen, den indre diameteren, prosentandelen av stasjonær fase adsorbert i støtteapparatet, etc.

Detektor

Hvis kolonnen og ovnen er hjertet av CG (Sea CGS eller CGL), er detektoren hjernen. Hvis detektoren ikke fungerer, gir det ingen mening å skille komponentene fra prøven, siden det ikke vil være kjent hva som er. En god detektor må være følsom for tilstedeværelsen av analytten og svare på de fleste komponenter.

Noe av det mest brukte er den av termisk ledningsevne (TCD), vil svare på alle komponenter, selv om det ikke er med samme effektivitet som andre detektorer designet for et spesifikt sett med analytter.

Kan tjene deg: 25 eksempler på løselighet i hverdagen

For eksempel er ioniseringsdetektoren til flammen (FID) beregnet på prøver av hydrokarboner eller andre organiske molekyler.

Gasskromatografiapplikasjoner

- En gasskromatograf kan ikke mangle i et rettsmedisinsk eller kriminell etterforskningslaboratorium.

- I legemiddelindustrien brukes det som et kvalitetsanalyseverktøy på jakt etter urenheter i masse produserte medisiner.

- Det hjelper å oppdage og kvantifisere medikamentprøver, eller tillate analyse å sjekke om en idrettsutøver er DOP.

- Det tjener til å analysere mengden halogenerte forbindelser i vannkilder. På samme måte kan forurensningsnivået med plantevernmidler bestemmes fra jordsmonnene.

- Analyser fettsyreprofilen til prøver av forskjellige opprinnelser, enten det er grønnsak eller dyr.

- Transformerende biomolekyler til flyktige derivater, de kan studeres ved denne teknikken. Dermed kan du studere innholdet i alkoholer, fett, karbohydrater, aminosyrer, enzymer og nukleinsyrer.

Referanser

1. Carey f. Organisk kjemi. Mc Graw Hill.
2. Thet k. & Woo n. Kromatografegass. Chem kom seg.Librettexts.org
3. Kromatografegass. Undervisningen ble frisk.shu.Ac.Storbritannia