کروماتوگرافی گاز

کروماتوگرافی گاز

 کروماتوگرافی گازی  یک روش فیزیکی  جداسازی مخلوط مواد است . با تبدیل کردن مخلوط مورد نظر به بخار یا گاز و عبور آن از یک فاز ساکن اجزاء‌ سازنده‌اش را از یکدیگر جدا می‌کنند. حاصل این جداسازی تعیین نوع و مقدار اجزاء سازنده درمخلوط است. این روش سریع و ساده است و برای تشخیص ناخالصی‌های موجود در یک ماده فرار یا مقادیر کم کاربرددارد.شرط جداسازی یک مخلوط بوسیله روش کروماتوگرافی گازی آن است که نمونه مورد آزمایش در حین حرارت و تبدیل شدن به گاز تجزیه نشود .

مخلوط را همراه یک گاز بی اثر ازدرون ستون حاوی ماده جاذب عبور می دهند.گاز حامل باید یک گاز بی‌اثر باشد تا با فاز ساکن، حلال و یا نمونه واکنش ندهد، به همین دلیل معمولاَ از نیتروژن یا هلیم استفاده می‌شود. در دمای ثابت، فشار و سرعت جریان گاز به طرف ستون را با تنظیم کنندة فشار و جریان سنج، ثابت نگه می‌دارند. این ستون که یک لوله شیشه ای ویا فلزی می باشد معمولا قطری بسیار نازک ( قطر داخلی حدودا25/0  mm )وطولی بلند ( 15-   متر30) داشته ودرمحوطه ایی که درجه حرارت آن قابل کنترل است قرار دارد.

در کروماتوگرافی گازی، فاز متحرک یک گاز است. فاز ساکن یک مادة جاذب جامد یا مایع پوشش داده شده و یا دارای پیوند با یک جامد بر روی دیواره ستون است. اگر فاز ساکن جامد باشد، روش را کروماتوگرافی گاز- جامد (GSC) و اگر فاز ساکن مایع باشد، روش را کروماتوگرافی گاز- مایع (GLC) می‌نامند. هر چند هر دو روش در تجزیه به کار می‌روند ولی GLC بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.جدا شدن اجزای یک نمونه فرار در GLC بر اساس تقسیم آنها بین دو فاز مایع و گاز است. نمونه در فاز متحرک حل شده و فاز ساکن یک مایع دیرجوش است که به صورت لایة نازکی       (μm 5 - 0/25)  بر روی ذرات یک جامد گسترده شده است. کروماتوگراف گازی از قسمت‌های زیر تشکیل شده است .

ابتدا گاز بی اثرازدستگاه عبور می کند سپس مقدار مشخصی ازمخلوط مورد آزمایش درابتدای لوله جاذب تزریق می شود ( به دوروش تزریق نمونه صورت می گیرد) ومقدار اندکی (درحدود یک میلی لیتر) ازمخلوط واردستون بسیارنازک ( مویین)حلقویی که حاوی ماده جاذب است ٬ شده وتوسط عمل کروماتوگرافی  جداسازی می شوند.جدا شدن مواد در ستون، نظیر فرایند استخراج است. نمونه که در فاز گاز محلول است از بالای ستون وارد می‌گردد و اجزای آن بر حسب ضریب توزیع خود بین دو فاز گاز-مایع (GLC) ویا گاز- جامد (GSC)  تقسیم می‌شوند.. در نتیجه اجزای موجود در نمونه بر حسب تمایلی که ستون برای نگهداری آنها دارد از یکدیگر جدا شده و به وسیله عبور گاز حامل،‌ اجزامخلوط جدا می‌شوند.

دمای ستون GC را می‌توان روی دمای معینی تنظیم کرده و دردمای ثابتی عمل جداسازی را انجام داد.  در برخی موارد که اجزای نمونه در ستون به خوبی جدا نمی‌شوند،  دمای ستون را با   سرعتی  مناسب افزایش می‌دهند تا مواد به تدریج از یکدیگر جدا شوند

درقسمت بعدی دستگاه ٬گاز ها یونش یافته و به یک الکترومتر هدایت می شود ٬ بدینوسیله هدایت حرارتی هرجزء اندازه گیری می شود.گازها ازنظر هدایت حرارتی متفاوت عمل می کنند و سپس از روی آشکار ساز عبور کرده وشناسایی می شوند.

طریقه رسم منحنی درکروماتوگرافی بدین صورت است که درموقع تزریق خط عمودی کوچکی رارسم می کند ونقطه صفر مشخص می شود٬ سپس براثر عبور گازها ازدستگاه هدایت سنج نقاط ماکزیممی به دست می آید که فاصله آن ازنقطه شروع مشخص کننده جسم می باشد.

مقدار گاز موجود درمخلوط را می توان از روی مساحت زیر قله نمودار تعیین نمود.

با کلیک در اینجا می توانید این فرآیند را مشاهده کنید

دراین فلش دو طریقه تزریق مخلوط گازی  نمایش داده شده است .