Газовая хроматография

Газовая хроматография используется для разделения термостабильных, летучих веществ. Такие соединения составляют примерно 5% от всех известных в мире органических соединений. Но важно то, что именно эти вещества в большей части применяются человеком в процессе жизни, как для производства, так и в быту.

Газовая хроматография делится на два вида:

  • газо-жидкостная хроматография – неподвижной фазой выступает нелетучая вязкая жидкость, которую наносят на инертный носитель;
  • газо-твердофазная хроматография – в этом случае используется твердый носитель в качестве неподвижной фазы.

В качестве подвижной фазы для этого метода выступает инертный газ. Он протекает через неподвижную фазу. Для этих целей обычно берут гелий, углекислый газ, водород, азот, арго, поскольку они являются более доступными и имеют относительно низкую стоимость. Посредством газа обеспечивается перенос разделяемых элементов смеси по колонке, при этом он не вступает во взаимодействие с разделяемыми компонентами и неподвижной фазой.

Преимущества газовой хроматографии

Метод имеет много плюсов, среди которых:

  • широкие границы области применения;
  • простота оформления аппаратуры;
  • определение даже небольшого количества газов с высокой точностью;
  • высокая скорость анализа;
  • большой выбор неподвижных фаз и сорбентов;
  • возможность изменить условия разделения;
  • широкий круг соединений для исследования, поскольку можно использовать не только хроматографическую колонку, но и детектор;
  • увеличение информативности в случае использования дополнительных инструментальных методов.

Хроматографические колонки

Для проведения газовой хроматографии используют следующие виды колонок:

  • насадочные,
  • капиллярные,
  • поликапиллярные.

Посредством капиллярных колонок можно в значительной степени улучшить эффективность разделения смеси. А использование поликапиллярных колонок дает возможность не только улучшить эффективность разделения, но и сократить срок проведения анализа.

Детекторы

Помимо колонок, в газовой хроматографии часто используют детекторы. Их подразделяют на:

  • дифференциальные – позволяют измерить мгновенное содержание компонентов;
  • интегральные – позволяют регистрировать изменение общего количества всех элементов смеси во времени.

В свою очередь дифференциальные детекторы делят на:

  • концентрационные – в таких детекторах сигнал определяет текущее содержание в ячейке, при этом он регистрируется многократно и зависит от скорости потока;
  • потоковый – эти детекторы регистрируют сигнал только один раз, сам сигнал может быть определен мгновенным показателем концентрации, он не имеет зависимости от скорости потока.

К детекторам предъявляются некоторые требования:

  • низкая инерционность;
  • необходимая чувствительность, которая требуется для решения поставленной задачи;
  • независимость показаний анализа от таких параметров, как давление, температурный режим, скорость потока и прочие;
  • линейная взаимосвязь показаний и концентрации;
  • стабильная «нулевая линия»;
  • простота записи сигнала и возможность передать его на расстояние;
  • простота в использовании относительно низкая стоимость.

Самыми главными характеристиками детекторов являются чувствительность, количество порядков линейного диапазона градуировочного графика, точность, инерционность.

Виды детекторов

В газовой хроматографии используется множество детекторов.

Универсальным детектором считается катарометр. Принцип его работы основывается на изменении температуры чувствительных элементов в зависимости от теплопроводности газа, который их окружает. Теплопроводность определяется составом газа. Устройство замеряет различия в теплопроводности газа с исследуемым веществом и чистого газа-носителя. Чтобы повысить чувствительность, требуется применять газ-носитель, электропроводность которого имеет высокие показатели. Это может быть гелий, водород.

Схожую с катарометром конструкцию имеет и детектор по плотности газов. В этом случае измеряется разница в плотности газа носителя и элементов исследуемой смеси. Газом-носителем могут быть аргон, азот, диоксид углерода, воздух, но нельзя использовать гелий и водород.

Чаще всего для ГХ применяют ионизационные детекторы. Они работают по принципу изменения ионного тока, который провоцируется введением исследуемого вещества в детектор. Ионный ток образуется в результате воздействия электрического поля между электродами и источника ионизации, в качестве которого могут выступать:

  • пламя (пламенно-ионизационный детектор),
  • радиоактивные изотопы (используют электрозахватный детектор),
  • ионная и электронная эмиссия (применяют термоионный детектор),
  • фотоионизация (применяется фотоионизационный детектор).

Равновесие в детекторе существует всегда, поэтому скорость формирования электронов и ионов соответствует сумме скоростей сбора и рекомбинации заряженных элементов на электродах устройства. Плотность, скорость заряженных частиц, находящихся в электрическом поле, зависит от того, какой состав газа присутствует в камере детектора.

Самым чувствительным детектором, который представляет максимум информации в результате исследования, является масс-спектрометрический детектор. В основе его работы лежит тот факт, что в процессе ионизации молекулы в вакууме формируется группа ионов. Их количество находится в прямой пропорциональности объему поступающего вещества. Совместно с записью хроматограммы (зависимость ионного тока от времени) можно в любой точке зарегистрировать масс-спектр (зависимость интенсивности ионного тока от массы иона). Такой детектор регистрирует непосредственно элементы вещества, замеряет их массы, а именно соотношение их массы к заряду. Поэтому его можно считать универсальным детектором, посредством которого определяют состав исследуемой смеси и устанавливают разделяемые компоненты.

Новости и пресс-релизы
Планетарный лабораторный смеситель CREAMIX 7.0
Планетарный лабораторный смеситель CREAMIX 7.0
19.07.2017
Планетарный лабораторный смеситель CREAMIX 7.0 производства компании Farmalabor Tech предназначен для смешивания различных веществ и создания субстанций однородной массы.
Закрытая система мембранной фильтрации производства Merck
Закрытая система мембранной фильтрации производства Merck
23.01.2017
Эта компания является одним из общепризнанных лидеров сферы Life Science благодаря имеющейся в ее ассортименте линейке готовых решений для индустрии фармацевтики и биофармацевтики. Фирма выпускает оборудование и расходные материалы, предназначенные для процессов культивирования – питательные синтетические среды CellVento, одноразовые биологические реакторы CellReady.
Merck KGaA: готовые решения для промышленной фармации и биофармацевтики
Merck KGaA: готовые решения для промышленной фармации и биофармацевтики
15.01.2017
Эта компания является одним из общепризнанных лидеров сферы Life Science благодаря имеющейся в ее ассортименте линейке готовых решений для индустрии фармацевтики и биофармацевтики. Фирма выпускает оборудование и расходные материалы, предназначенные для процессов культивирования – питательные синтетические среды CellVento, одноразовые биологические реакторы CellReady.

Расходные материалы для аналитического и технологического оборудования

Фото компании
Фармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудованиеФармконтракт - Лабораторное оборудование