مثير للإعجاب

اللوني للغاز - ما هو وكيف يعمل

اللوني للغاز - ما هو وكيف يعمل

كروماتوجرافيا الغاز (GC) هي تقنية تحليلية تستخدم لفصل وتحليل العينات التي يمكن تبخيرها دون التحلل الحراري. في بعض الأحيان تعرف كروماتوجرافيا الغاز باسم كروماتوجرافيا تقسيم الغاز السائل (GLPC) أو كروماتوجرافيا الطور بالبخار (VPC). من الناحية الفنية ، يعتبر GPLC هو المصطلح الأكثر صحة ، حيث أن فصل المكونات في هذا النوع من اللوني يعتمد على الاختلافات في السلوك بين مرحلة الغاز المتدفق المتدفق والمرحلة السائلة الثابتة.

ويسمى الصك الذي يؤدي اللوني للغاز أ الكروماتوجرافي الغاز. يسمى الرسم البياني الناتج الذي يعرض البيانات a كروماتوغرافيا الغاز.

استخدامات كروماتوجرافيا الغاز

يستخدم GC كاختبار واحد للمساعدة في تحديد مكونات خليط سائل وتحديد تركيزه النسبي. ويمكن أيضا أن تستخدم لفصل وتنقية مكونات الخليط. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام كروماتوجرافيا الغاز لتحديد ضغط البخار وحرارة المحلول ومعاملات النشاط. غالبًا ما تستخدمه الصناعات لمراقبة العمليات لاختبار التلوث أو ضمان سير العملية كما هو مخطط لها. يمكن للفصل اللوني اختبار الكحول في الدم ، نقاء المخدرات ، نقاء الطعام ، وجودة الزيت الأساسية. يمكن استخدام GC في التحليلات العضوية أو غير العضوية ، ولكن يجب أن تكون العينة متقلبة. من الناحية المثالية ، يجب أن تحتوي مكونات العينة على نقاط غليان مختلفة.

كيف يعمل اللوني للغاز

أولاً ، يتم تحضير عينة سائلة. يتم خلط العينة بمذيب ويتم حقنه في كروماتوجرافيا الغاز. عادةً ما يكون حجم العينة صغيرًا - في نطاق الميكروليترات. على الرغم من أن العينة تبدأ كسائل ، إلا أنها تتبخر في مرحلة الغاز. يتدفق غاز حامل خامل أيضًا عبر الكروماتوجراف. يجب أن لا يتفاعل هذا الغاز مع أي مكونات من الخليط. تشمل الغازات الحاملة الشائعة الأرجون والهيليوم وأحيانًا الهيدروجين. يتم تسخين العينة والحامل الناقل وإدخال أنبوب طويل ، يتم لفه عادة للحفاظ على حجم اللوني القابل للإدارة. قد يكون الأنبوب مفتوحًا (يسمى أنبوبيًا أو شعريًا) أو ممتلئًا بمادة دعم خاملة مقسمة (عمود معبأ). الأنبوب طويل للسماح بفصل أفضل للمكونات. في نهاية الأنبوب يوجد الكاشف الذي يسجل كمية العينة التي تضربه. في بعض الحالات ، قد يتم استرداد العينة في نهاية العمود أيضًا. تُستخدم الإشارات الصادرة من الكاشف لإنتاج رسم بياني ، وهو chromatogram ، يُظهر مقدار العينة التي تصل إلى الكاشف على المحور ص ، وعمومًا ما مدى سرعة وصولها إلى الكاشف على المحور السيني (اعتمادًا على ما يكشفه الكاشف بالضبط ). يظهر اللوني سلسلة من القمم. يتناسب حجم القمم بشكل مباشر مع مقدار كل مكون ، على الرغم من أنه لا يمكن استخدامه لتحديد عدد الجزيئات في العينة. عادة ، تكون الذروة الأولى من غاز الناقل الخامل والقمة التالية هي المذيب المستخدم في صنع العينة. تمثل القمم التالية مركبات في خليط. من أجل تحديد القمم على chromatogram للغاز ، يجب مقارنة الرسم البياني بالكروماتوجرام من خليط (معروف) قياسي ، لمعرفة مكان حدوث القمم.

في هذه المرحلة ، قد تتساءل عن سبب فصل مكونات الخليط أثناء دفعها على طول الأنبوب. مطلي داخل الأنبوب بطبقة رقيقة من السائل (المرحلة الثابتة). يتحرك الغاز أو البخار في داخل الأنبوب (طور البخار) بسرعة أكبر من الجزيئات التي تتفاعل مع الطور السائل. تميل المركبات التي تتفاعل بشكل أفضل مع طور الغاز إلى انخفاض نقاط الغليان (تكون متقلبة) والأوزان الجزيئية المنخفضة ، بينما تميل المركبات التي تفضل الطور الثابت إلى الحصول على نقاط غليان أعلى أو أثقل. تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على المعدل الذي يتقدم فيه المركب أسفل العمود (يُسمى وقت الشطف) القطبية ودرجة حرارة العمود. نظرًا لأن درجة الحرارة مهمة جدًا ، يتم التحكم فيها عادةً في أعشار الدرجة ويتم تحديدها استنادًا إلى درجة غليان الخليط.

الكواشف المستخدمة في كروماتوجرافيا الغاز

هناك العديد من أنواع الكاشفات المختلفة التي يمكن استخدامها لإنتاج كروماتوجرام. بشكل عام ، يمكن تصنيفها على أنها غير انتقائية، مما يعني أنها تستجيب لجميع المركبات باستثناء الغاز الناقل ، انتقائي، والتي تستجيب لمجموعة من المركبات ذات الخصائص الشائعة ، و محدد، والتي تستجيب فقط لمركب معين. تستخدم أجهزة الكشف المختلفة غازات دعم معينة ولديها درجات مختلفة من الحساسية. بعض الأنواع الشائعة من أجهزة الكشف تشمل:

الكاشفدعم الغازالانتقائيةمستوى الكشف
تأين اللهب (FID)الهيدروجين والهواءمعظم المواد العضوية100 ص
الموصلية الحرارية (TCD)مرجععالمي1 نانوغرام
التقاط الإلكترون (ECD)ميك أبالنتريل ، النتريت ، الهاليدات ، المعادن العضوية ، بيروكسيدات ، أنهيدريد50 fg
تأين الصور (PID)ميك أبالعطريات ، الأليفات ، الإسترات ، الألدهيدات ، الكيتونات ، الأمينات ، الحلقات غير المتجانسة ، بعض المعادن العضوية2 ص

عندما يسمى غاز الدعم "غاز المكياج" ، فهذا يعني أن الغاز يستخدم لتقليل توسيع النطاق. ل FID ، على سبيل المثال ، غاز النيتروجين (N2) غالبا ما يستخدم. يحدد دليل المستخدم المصاحب كروماتوجرافيا الغازات الغازات التي يمكن استخدامها فيها وتفاصيل أخرى.

مصادر

  • بافيا ، دونالد ل. ، غاري م. لامبمان ، جورج س. كريتز ، راندال ج. إنجل (2006).مقدمة في تقنيات المختبرات العضوية (الطبعة الرابعة). طومسون بروكس / كول. ص. 797-817.
  • جروب ، روبرت ل. باري ، يوجين ف. (2004).الممارسة الحديثة للكروماتوغرافيا الغازية (الطبعة الرابعة). جون وايلي وأولاده.
  • هاريس ، دانييل س. (1999). "24. كروماتوغرافيا الغاز". التحليل الكيميائي الكمي (الطبعة الخامسة). دبليو إتش فريمان وشركاه. ص. 675-712. ISBN 0-7167-2881-8.
  • هيجسون ، س. (2004). الكيمياء التحليلية. مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-850289-0