مقدمة في كروماتوجرافيا الغاز وكيف يعمل

كروماتوجرافيا الغاز (GC) هي تقنية تحليلية تستخدم لفصل وتحليل العينات التي يمكن تبخيرها بدونها التحلل الحراري. في بعض الأحيان يُعرف الفصل اللوني للغاز باسم الفصل اللوني للغاز السائل (GLPC) أو الفصل اللوني بالبخار (VPC). من الناحية الفنية ، يعد GPLC هو المصطلح الأكثر صحة ، حيث أن فصل المكونات في هذا النوع من اللوني يعتمد على الاختلافات في السلوك بين المحمول المتدفق مرحلة الغاز وثابتة الطور السائل.

ويسمى الصك الذي يؤدي اللوني للغاز أ الكروماتوجرافي الغاز. يسمى الرسم البياني الناتج الذي يعرض البيانات a كروماتوغرافيا الغاز.

يستخدم GC كاختبار واحد للمساعدة في تحديد مكونات خليط سائل وتحديده تركيزهم النسبي. ويمكن أيضا أن تستخدم لفصل وتنقية مكونات أ خليط. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام اللوني للغاز لتحديد ضغط البخار، حرارة الحل ، ومعاملات النشاط. غالبًا ما تستخدمه الصناعات لمراقبة العمليات لاختبار التلوث أو ضمان سير العملية كما هو مخطط لها. يمكن للفحص اللوني اختبار الكحول في الدم ، نقاء المخدرات ، نقاء الطعام ، وجودة الزيت الأساسية. يمكن استخدام GC في التحليلات العضوية أو غير العضوية ، ولكن يجب أن تكون العينة

أولاً ، يتم تحضير عينة سائلة. يتم خلط العينة مع مذيب ويتم حقنه في كروماتوجرافيا الغاز. عادةً ما يكون حجم العينة صغيرًا - في نطاق الميكروليترات. على الرغم من أن العينة تبدأ كسائل ، فإنه تبخرت في مرحلة الغاز. يتدفق غاز حامل خامل أيضًا عبر الكروماتوجراف. يجب ألا يتفاعل هذا الغاز مع أي مكونات من الخليط. تشمل الغازات الحاملة الشائعة الأرجون والهيليوم والهيدروجين في بعض الأحيان. يتم تسخين العينة والحامل الناقل وإدخال أنبوب طويل ، يتم لفه عادة للحفاظ على حجم اللوني القابل للإدارة. قد يكون الأنبوب مفتوحًا (يسمى أنبوبيًا أو شعريًا) أو ممتلئًا بمادة دعم خاملة مقسمة (عمود معبأ). الأنبوب طويل للسماح بفصل أفضل للمكونات. في نهاية الأنبوب يوجد الكاشف الذي يسجل كمية العينة التي تضربه. في بعض الحالات ، قد يتم استرداد العينة في نهاية العمود أيضًا. تُستخدم الإشارات الصادرة من الكاشف لإنتاج رسم بياني ، وهو اللوني ، الذي يُظهر مقدار العينة التي تصل إلى كاشف على المحور ص وعموما ما مدى سرعة وصوله للكاشف على المحور السيني (اعتمادا على بالضبط ما كاشف يكتشف). يظهر اللوني سلسلة من القمم. يتناسب حجم القمم بشكل مباشر مع مقدار كل مكون ، على الرغم من أنه لا يمكن استخدامه لتحديد عدد الجزيئات في العينة. عادة ، تكون الذروة الأولى من غاز الناقل الخامل والقمة التالية هي المذيب المستخدم في صنع العينة. القمم التالية تمثل المركبات في الخليط. من أجل تحديد القمم على chromatogram للغاز ، يجب مقارنة الرسم البياني بالكروماتوجرام من خليط (معروف) قياسي ، لمعرفة مكان حدوث القمم.

في هذه المرحلة ، قد تتساءل عن سبب فصل مكونات الخليط أثناء دفعها على طول الأنبوب. مطلي داخل الأنبوب بطبقة رقيقة من السائل (المرحلة الثابتة). يتحرك الغاز أو البخار في داخل الأنبوب (طور البخار) بسرعة أكبر من الجزيئات التي تتفاعل مع الطور السائل. تميل المركبات التي تتفاعل بشكل أفضل مع طور الغاز إلى انخفاض نقاط الغليان (تكون متقلبة) ومنخفضة الأوزان الجزيئية ، في حين أن المركبات التي تفضل المرحلة الثابتة تميل إلى الحصول على نقاط غليان أعلى أو تكون أثقل. تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على المعدل الذي يتقدم فيه المركب أسفل العمود (يُسمى وقت الشطف) القطبية ودرجة حرارة العمود. نظرًا لأن درجة الحرارة مهمة جدًا ، يتم التحكم فيها عادةً في أعشار الدرجة ويتم تحديدها استنادًا إلى درجة غليان الخليط.

هناك العديد من أنواع الكاشفات المختلفة التي يمكن استخدامها لإنتاج كروماتوجرام. بشكل عام ، يمكن تصنيفها على أنها غير انتقائيوهو ما يعني أنها تستجيب للجميع مجمعات سكنية باستثناء الغاز الناقل ، انتقائي، والتي تستجيب لمجموعة من المركبات ذات الخصائص الشائعة ، و محدد، والتي تستجيب فقط لمركب معين. تستخدم أجهزة الكشف المختلفة غازات دعم معينة ولها درجات مختلفة من الحساسية. بعض الأنواع الشائعة من أجهزة الكشف تشمل:

عندما يسمى غاز الدعم "غاز المكياج" ، فهذا يعني أن الغاز يستخدم لتقليل توسيع النطاق. ل FID ، على سبيل المثال ، غاز النيتروجين (N₂) غالبا ما يستخدم. يحدد دليل المستخدم المصاحب كروماتوجرافيا الغازات الغازات التي يمكن استخدامها فيه والتفاصيل الأخرى.

• بافيا ، دونالد ل. ، غاري م. لامبمان ، جورج س. كريتز ، راندال ج. إنجل (2006). مقدمة في تقنيات المختبرات العضوية (الطبعة الرابعة). طومسون بروكس / كول. ص. 797–817.
• جروب ، روبرت ل. باري ، يوجين ف. (2004). الممارسة الحديثة للكروماتوغرافيا الغازية (الطبعة الرابعة). جون وايلي وأولاده.
• هاريس ، دانييل س. (1999). "24. كروماتوغرافيا الغاز. التحليل الكيميائي الكمي (الطبعة الخامسة). دبليو ح. فريمان وشركاه. ص. 675–712. ISBN 0-7167-2881-8.
• هيجسون ، س. (2004). الكيمياء التحليلية. مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-850289-0