Gaschromatografie

Scheidingsbewerking van componenten in een kolom in CG. Bron: Gabriel Bolívar

Wat is gaschromatografie?

De gaschromatografie (CG) is een instrumentele analytische techniek die dient om de componenten van een mengsel te scheiden en te analyseren. Het is ook bekend als Gas-Liquid Partition Chromatography, die meer geschikt is om naar deze techniek te verwijzen.

Op talloze wetenschappelijke gebieden is het een onmisbaar hulpmiddel in laboratoriumstudies, omdat het een microscopische versie van een destillatietoren is, in staat om resultaten van hoge kwaliteit te genereren.

Zoals de naam al aangeeft, gebruikt hij gassen bij de ontwikkeling van zijn functies. Meer precies, ze zijn de mobiele fase die de componenten van het mengsel sleept.

Dit dragergas, dat in de meeste gevallen helium is, reist in een chromatografische kolom, terwijl ze tegelijkertijd alle componenten scheiden.

Andere voor dit doel gebruikte dragergassen zijn stikstof, waterstof, argon en methaan.

Uw selectie is afhankelijk van de analyse en detector gekoppeld aan het systeem. In de organische chemie is een van de belangrijkste detectoren de massaspectrofotometer (EM). Daarom verwerft de techniek de nomenclatuur CG/EM.

Gaschromatografietypen

In wezen zijn er twee soorten gaschromatografie: de CGS en de CGL.

CGS

De CGS is het acroniem voor gas-vaste chromatografie. Het wordt gekenmerkt door een vaste stationaire fase te hebben in plaats van een vloeistof.

De vaste stof moet poriën hebben van een gecontroleerde diameter waarbij de moleculen worden vastgehouden tijdens het migreren door de kolom. Deze vaste stof zijn meestal moleculaire zeven, zoals zeolitas.

Kan u van dienst zijn: zinknitraat: structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Het wordt gebruikt voor zeer specifieke moleculen, omdat de CGS meestal wordt geconfronteerd met verschillende experimentele complicaties. Als voorbeeld kan de vaste stof onomkeerbaar een van de moleculen behouden, waardoor de vorm van chromatogrammen en hun analytische waarde volledig wordt gewijzigd.

Cgl

CGL is gas-vloeistofchromatografie. Het is dit type gaschromatografie dat de overgrote meerderheid van alle toepassingen bedekt, en het is daarom de meest bruikbare van de twee typen.

In feite is de CGL synoniem met gaschromatografie, zelfs als er niet is gespecificeerd over welke het er over heeft. Vanaf nu wordt alleen dit type CG gemaakt.

Delen van een gaschromatograaf

Schema van de delen van een gaschromatograaf. Bron: Wikimedia Commons

In het bovenste beeld wordt een vereenvoudigd schema van de delen van een gaschromatograaf weergegeven. Merk op dat de druk en stroming van de draaggasstroom kan worden gereguleerd, en ook de oventemperatuur die de kolom verwarmt.

Uit deze afbeelding kunt u de CG samenvatten. De cilinder stroomt een stroom van hij, die, afhankelijk van de detector, de ene partij wijkt naar hem toe en de andere is gericht op de injector.

In de injector wordt een microjeringa geplaatst waarmee een monstervolume onmiddellijk wordt vrijgegeven (niet geleidelijk).

De warmte van de oven en de injector moeten hoog genoeg zijn om het monster onmiddellijk te verdampen, tenzij een gasvormige monster direct wordt geïnjecteerd.

De temperatuur kan echter niet te hoog zijn, omdat deze de wervelkolomvloeistof kan verdampen, wat functioneert als een stationaire fase.

Kan u van dienst zijn: calcium: eigenschappen, structuur, verkrijgen, gebruik

De kolom is verpakt als een spiraal, hoewel deze ook door u kan worden gedeeld. Het gehele gereisde kolomlengte -monster, het bereikt de detector, waarvan de signalen worden versterkt, waardoor chromatogrammen worden verkregen.

Kolom

In de markt is er een oneindigheid van catalogi met meerdere opties voor chromatografische kolommen.

De selectie hiervan hangt af van de polariteit van de componenten die gewenst zijn om te scheiden en te analyseren. Als het monster apolair is, wordt een kolom gekozen met een stationaire fase ten minste polair.

De kolommen kunnen worden verpakt of haarvaten. De kolom van de centrale afbeelding is capillair, omdat de stationaire fase de interne diameter bedekt, maar niet het hele interieur ervan.

In de verpakte kolom is al zijn interieur gevuld met een vaste stof die meestal ongevoelig bakstenen stof of diatomeeën is.

Het buitenmateriaal bestaat uit koper, roestvrij staal of zelfs glas of plastic. Elk heeft zijn onderscheidende kenmerken: de gebruikswijze, lengte, de componenten die het beste scheiden, de optimale temperatuur, de interne diameter, het percentage stationaire fase geadsorbeerd in de ondersteuning, enz.

Detector

Als de kolom en de oven het hart van de CG zijn (SEA CGS of CGL), is de detector zijn hersenen. Als de detector niet werkt, heeft het geen zin om de componenten van het monster te scheiden, omdat deze niet bekend zal zijn wat er is. Een goede detector moet gevoelig zijn voor de aanwezigheid van de analyt en reageren op de meeste componenten.

Een van de meest gebruikte is die van thermische geleidbaarheid (TCD), zal op alle componenten reageren, hoewel niet met dezelfde efficiëntie als andere detectoren die zijn ontworpen voor een specifieke set analyten.

Kan u van dienst zijn: 25 voorbeelden van oplosbaarheid in het dagelijks leven

De ionisatiedetector naar de vlam (FID) is bijvoorbeeld bedoeld voor monsters van koolwaterstoffen of andere organische moleculen.

Gaschromatografietoepassingen

- Een gaschromatograaf kan niet ontbreken in een forensisch of crimineel onderzoek laboratorium.

- In de farmaceutische industrie wordt het gebruikt als een kwaliteitsanalysetool op zoek naar onzuiverheden in de veel gefabriceerde medicijnen.

- Het helpt bij het detecteren en kwantificeren.

- Het dient om de hoeveelheid gehalogeneerde verbindingen in waterbronnen te analyseren. Evenzo kan het niveau van vervuiling door pesticiden worden bepaald uit de bodem.

- Analyseer het vetzuurprofiel van monsters van verschillende oorsprong, of het nu groente of dier is.

- Transformerende biomoleculen in vluchtige derivaten, ze kunnen door deze techniek worden bestudeerd. Je kunt dus het gehalte aan alcoholen, vetten, koolhydraten, aminozuren, enzymen en nucleïnezuren bestuderen.

Referenties

1. Carey F. Organische chemie. MC Graw Hill.
2. Thet k. & Woo n. Chromatografiegas. Chem hersteld.Librhetxts.borg
3. Chromatografiegas. Onderwijs hersteld.SHU.AC.Uk