دوره آموزشی کروماتوگرافی گازی

 

کروماتوگرافی گازی(gas chromatography) یکی از روش‌های قدرتمند و پرکاربرد در شیمی تجزیه است که برای جداسازی و شناسایی ترکیبات فرار (یعنی ترکیباتی که به راحتی تبخیر می‌شوند) در یک مخلوط به کار می‌رود. این روش بر اساس تفاوت در میزان برهم‌کنش ترکیبات با یک فاز ساکن و یک فاز متحرک گازی استوار است.

 

 

در کروماتوگرافی گازی، نمونه مایع یا جامد ابتدا تبخیر شده و سپس با کمک یک گاز حامل (مانند هلیوم، نیتروژن یا هیدروژن) به داخل یک ستون کروماتوگرافی تزریق می‌شود. ستون کروماتوگرافی حاوی یک فاز ساکن است که می‌تواند یک مایع غیر فرار یا یک جامد جاذب باشد. ترکیبات نمونه با توجه به قطبیت، اندازه مولکولی و برهم‌کنش‌های بین مولکولی با فاز ساکن، با سرعت‌های مختلف در طول ستون حرکت می‌کنند. در نتیجه، ترکیبات مختلف از هم جدا شده و به صورت پیک‌های جداگانه در آشکارساز شناسایی می‌شوند.

 

 

حامل گاز: گازی بی‌اثر و خالص که به عنوان فاز متحرک عمل می‌کند و نمونه را از طریق ستون حمل می‌کند.

تزریق‌کننده: دستگاهی برای تزریق نمونه به داخل ستون.

ستون: قلب دستگاه کروماتوگرافی است که در آن جداسازی ترکیبات انجام می‌شود.

کوره: دستگاهی برای کنترل دمای ستون.

آشکارساز: دستگاهی برای تشخیص و اندازه‌گیری ترکیبات جدا شده.

سیستم داده‌برداری: برای ثبت و پردازش داده‌های حاصل از آشکارساز.

انواع فاز ساکن در کروماتوگرافی گازی

فاز ساکن مایع: معمولاً یک مایع با ویسکوزیته کم است که بر روی یک حامل جامد غیرفعال پوشش داده می‌شود.

فاز ساکن جامد: یک جامد متخلخل است که بر اساس جذب سطحی ترکیبات عمل می‌کند.

 

 

آشکارساز یونش شعله‌ای (FID): برای ترکیبات آلی حاوی کربن و هیدروژن بسیار حساس است.

آشکارساز هدایت حرارتی (TCD): یک آشکارساز عمومی است که برای تشخیص اکثر ترکیبات قابل استفاده است.

آشکارساز الکترون گیری (ECD): برای ترکیبات حاوی هالوژن بسیار حساس است.

طیف‌سنج جرمی (MS): علاوه بر جداسازی، امکان شناسایی ساختار شیمیایی ترکیبات را نیز فراهم می‌کند.

کاربردهای کروماتوگرافی گازی

آنالیز ترکیبات آلی فرار: در صنایع نفت، پتروشیمی، دارویی، غذایی و محیط زیست.

تعیین خلوص ترکیبات: در کنترل کیفیت محصولات.

شناسایی آلاینده‌ها: در هوا، آب و خاک.

آنالیز ترکیبات دارویی: در کنترل کیفیت داروها.

 

 

قدرت تفکیک بالا: توانایی جداسازی ترکیبات بسیار نزدیک به هم.

حساسیت بالا: امکان تشخیص مقادیر بسیار کم از ترکیبات.

سرعت بالا: زمان آنالیز کوتاه.

تکرارپذیری بالا: نتایج قابل اعتماد و دقیق.

 

 

محدودیت در آنالیز ترکیبات غیر فرار: ترکیباتی که نمی‌توانند تبخیر شوند، قابل آنالیز با GC نیستند.

نیاز به نمونه‌های خالص: حضور ناخالصی‌ها می‌تواند بر روی نتایج آنالیز تأثیر بگذارد.

 

کروماتوگرافی گازی یک ابزار قدرتمند و متنوع برای آنالیز ترکیبات فرار است. با انتخاب مناسب فاز ساکن، آشکارساز و شرایط عملیاتی، می‌توان به نتایج دقیق و قابل اعتمادی دست یافت.