Gaz Kromatografisi Nedir ve Nasıl Çalışır?

Gaz Kromatografisi Nedir?

Gaz kromatografisi (GC), termal ayrışma olmadan buharlaşabilen numuneleri ayırmak ve analiz etmek için kullanılan analitik bir tekniktir . Bazen gaz kromatografisi, gaz-sıvı bölümlü kromatografi (GLPC) veya buhar fazlı kromatografi (VPC) olarak adlandırılır. Teknik olarak, GPLC en doğru terimdir, çünkü bu tür kromatografideki bileşenlerin ayrılması, akan hareketli bir gaz fazı ile durağan bir sıvı faz arasındaki davranış farklılıklarına dayanır.

Gaz kromatografisini yürüten alete bir gaz kromatograf‘ı denir . Verileri gösteren sonuçtaki grafiğe bir gaz kromatogramı adı verilir.

Gaz Kromatografisinin Kullanım Alanları

GC, bir sıvı karışımın bileşenlerini tanımlamaya yardımcı olmak ve bunların nispi konsantrasyonlarını belirlemek için bir test olarak kullanılır . Bir karışımın bileşenlerini ayırmak ve arıtmak için de kullanılabilir. Ayrıca, buhar basıncını , çözelti ısısını ve aktivite katsayılarını belirlemek için gaz kromatografisi kullanılabilir . Endüstriler çoğu zaman kontaminasyonu test etmek için prosesleri izlemek veya bir prosesin planlandığı gibi gitmesini sağlamak için kullanırlar. Kromatografi, kan alkolünü, ilaç saflığını, gıda saflığını ve uçucu yağ kalitesini test edebilir. GC, organik veya inorganik analitler üzerinde kullanılabilir, ancak numune uçucu olmalıdır . İdeal olarak, bir numunenin bileşenleri farklı kaynama noktalarına sahip olmalıdır.

Gaz Kromatografisi Nasıl Çalışıyor?

Önce bir sıvı numune hazırlanır.

Numune bir çözücü ile karıştırılır ve gaz kromatografına enjekte edilir. Genellikle numune boyutu küçüktür – mikrolitre aralıktadır. Numune sıvı halde başlamakla birlikte gaz fazına buharlaştırılır. Aktif olmayan bir taşıyıcı gaz da kromatograf boyunca akmaktadır. Bu gaz, karışımın herhangi bir bileşeni ile reaksiyona girmemelidir.

Yaygın taşıyıcı gazlar arasında argon, helyum ve bazen de hidrojen bulunur. Numune ve taşıyıcı gaz ısıtılır ve genellikle kromatogramın boyutunun yönetilebilir olmasını sağlamak için sarılmış olan uzun bir tüpe girin. Boru açık olabilir (boru şeklinde veya kılcal olarak adlandırılır) veya bölünmüş bir atıl destek malzemesi (doldurulmuş bir sütun) ile doldurulabilir. Tüp, bileşenlerin daha iyi ayrılabilmesi için uzun sürelidir. Tüpün sonunda, ona çarpan numune miktarını kaydeden dedektör var. Bazı durumlarda örnek, sütunun sonunda da elde edilebilir. Dedektörden gelen sinyaller, y ekseni üzerinde detektöre ulaşan numune miktarını gösteren bir grafik, kromatogram ve genellikle x-ekseni üzerindeki dedektöre ne kadar hızlı ulaştığını gösteren sinyali üretmek için kullanılır (detektörün tam olarak ne algıladığına bağlı olarak). Kromatogram bir dizi tepe noktası gösterir. Dorukların büyüklüğü, her bileşenin miktarı ile doğru orantılıdır, ancak bir numunedeki molekül sayısını ölçmek için kullanılamaz. Genellikle ilk tepe atıl taşıyıcı gazdan gelir ve bir sonraki tepe numuneyi yapmak için kullanılan çözücüdür. Sonraki pikler bir karışımdaki bileşikleri temsil eder. Bir gaz kromatogramındaki tepeleri belirlemek için, grafiğin bir kromatogramı dorukların nerede oluştuğuna bakarak görebilirsiniz.

Bu noktada, karışımın bileşenleri, tüp boyunca itilirken neden ayrı olduklarını merak ediyor olabilirsiniz. Tüpün iç kısmı ince bir sıvı katmanı (sabit faz) ile kaplanır. Tüpün içindeki gaz veya buhar (buhar fazı), sıvı faz ile etkileşen moleküllerden daha hızlı hareket eder. Gaz fazı ile daha iyi etkileşime giren bileşikler, düşük kaynama noktalarına (uçucu) ve düşük moleküler ağırlıklara sahip olma eğilimindeyken, sabit fazı tercih eden bileşikler daha yüksek kaynama noktalarına sahip olma eğilimindedir veya daha ağırdır. Bir bileşiğin kolonda ilerleme oranını etkileyen diğer faktörler (elüsyon süresi) kolonun polaritesi ve sıcaklığıdır. Sıcaklık çok önemli olduğu için.

Gaz Kromatografisinde Kullanılan Dedektörler

Bir kromatogram üretmek için kullanılabilecek birçok farklı dedektör türü vardır. Genel olarak, seçici olmayan olarak kategorize edilebilirler ; bu , ortak özelliklere sahip bileşiklerin bir bölümüne tepki veren seçici , taşıyıcı gaz dışında tüm bileşiklere tepki verdikleri anlamına gelir ve yalnızca belli bir bileşiğe yanıt veren spesifiktir . Farklı dedektörler belirli destek gazlarını kullanırlar ve farklı duyarlılık derecelerine sahiptirler. Bazı yaygın dedektör türleri şunları içerir:

Dedektör Destek Gazı Seçicilik Tespit Seviyesi
Alev iyonizasyonu (FID) Hidrojen ve hava En organik maddeler 100 pg
Termal iletkenlik (TCD) referans evrensel 1 ng
Elektron yakalama (EÇG) makyaj Nitriller, nitritler, halojenürler, organometalikler, peroksitler, anhidritler 50 fg
Foto-iyonizasyon (PID) makyaj Aromatikler, aliphatikler, esterler, aldehitler, ketonlar, aminler, heterosiklikler, bazı organometalikler 2 pg

Pin It on Pinterest