دستگاه کروماتوگرافی گازی GC

خرید دستگاه GC

کروماتوگرافی گازی در سال 1952 به وسیله جیمز و مارتین برای جدا کردن مقادیر کم اسیدهای چرب به کار برده شد. GC یک روش فیزیکی است که برای جداسازی، شناسایی و اندازه‌ گیری اجزای فرار به کار می‌رود. به عنوان مثال جدا کردن بنزن (نقطه جوش °1/80) از سیلکوهگزان (نقطه °8/80) بوسیله تقطیر جزء به جزء غیر ممکن است. در صورتی که آنها را در چند دقیقه می‌توان به کمک کروماتوگرافی گازی جدا نمود و شناسایی کرد. همچنین حدود 200 جزء مختلف نفت خام را به آسانی می‌توان تشخیص داد.

این روش سریع و ساده است و برای تشخیص ناخالصی‌های موجود در یک ماده فرار یا مقادیر کم مواد ضد آفت در پوست میوه‌جات و اندازه‌گیری گازها و آلودگی مواد به کار می رود.

” GC روشی است در علم شیمی برای جداسازی اجزای یک مخلوط با عبور دادن یک فاز متحرک از روی یک فاز ساکن “

کروماتو گرافی یک اصطلاح کلی است که در آزمایشگاه‌ها برای جداسازی ترکیبات استفاده می‌شود.

در کروماتوگرافی گازی، فاز متحرک یک گاز است. فاز ساکن یک ماده جاذب جامدیا مایع پوشش داده شده و یا دارای پیوند با یک جامد بر روی دیواره ستوناست. اگر فاز ساکن جامد باشد، روش را کروماتوگرافی گاز- جامد (GSC) و اگرفاز 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 می‌ گیرد.

جدا شدن اجزای یک نمونه فرار در GLC بر اساس تقسیم آنها بین دو فاز مایع وگاز است. نمونه در فاز متحرک حل شده و فاز ساکن یک مایع دیرجوش است که به صورت لایه نازکی بر روی ذرات یک جامد گسترده شده است. درصورت اقدام به خرید دستگاه GC لطفا مشخصات هر دستگاه را بطور دقیق مطالعه فرمایید.

مکانیسم جداسازی GC چگونه است؟

در این روش مخلوط که به صورت مایع یا گاز است از یک لوله یا شبکه گذرانده می‌شود؛ سرعت حرکت اجزای تشکیل دهنده مخلوط در لوله یا شبکه مختلف است (با توجه به عناصر دیواره داخلی لوله یا شبکه) در نتیجه مخلوط به اجزای تشکیل دهنده تجزیه شده و هر جز جداگانه خارج می‌شود.

اجزا تشکیل دهنده دستگاه GC

منبع گاز حامل
ستون و کوره
آشکارسازها

۱. منبع گاز حامل

گاز حامل، محرک سیستم است که وظیفه حمل نمونه تبخیر شده از بخش تزریق (Injector) به سمت ستون و در نهایت آشکارساز را بر عهده دارد.

نقش فنی: این گاز باید خنثی (Inert) باشد تا با نمونه یا اجزای دستگاه واکنش ندهد. رایج‌ترین گازها شامل نیتروژن، هلیم و هیدروژن هستند.
اهمیت کیفیت: خلوص گاز حامل بسیار حیاتی است؛ وجود ناخالصی (مانند اکسیژن یا رطوبت) نه تنها می‌تواند باعث تخریب ستون شود، بلکه نویز شدیدی در آشکارساز ایجاد می‌کند.
نکته برای سایت: در محتوای سایت، تأکید کنید که استفاده از تله‌های گازی (Gas Traps) و سیستم‌های کنترل فشار دقیق (EPC) برای پایداری جریان و تکرارپذیری نتایج ضروری است.

۲. ستون و کوره

این بخش قلب دستگاه GC است، جایی که جداسازی فیزیکی مواد بر اساس میل ترکیبی آن‌ها با فاز ساکن ستون انجام می‌ شود.

ستون (Column): ستون‌ها معمولا از نوع مویین (Capillary) هستند. جداسازی زمانی رخ می‌دهد که نمونه همراه با گاز حامل از ستون عبور می‌کند؛ ترکیبات مختلف بسته به خواص شیمیایی خود، سرعت‌های متفاوتی در عبور از ستون دارند.
کوره (Oven): کوره، محیطی با کنترل دمای بسیار دقیق است. تغییر دما (برنامه‌ریزی دمایی یا Temperature Programming) به ما اجازه می‌دهد ترکیباتی را که نقطه جوش‌های متفاوتی دارند، در یک آنالیز به‌صورت جداگانه و با وضوح (Resolution) بالا شناسایی کنیم.
اهمیت: انتخاب صحیح ستون (از نظر طول، قطر داخلی و ضخامت فیلم فاز ساکن) تعیین‌کننده اصلی موفقیت در جداسازی پیک‌ها در کروماتوگرام است.

۳. آشکارساز ها

آشکارسازها چشم دستگاه هستند. وظیفه آن‌ها شناسایی ترکیبات خروجی از ستون و تبدیل سیگنال‌های شیمیایی به سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌ گیری است.

بسته به هدف آنالیز، انواع مختلفی از آشکارسازها وجود دارند:

FID (آشکارساز یونیزاسیون شعله): پرکاربردترین برای ترکیبات آلی؛ بسیار حساس و دارای محدوده خطی گسترده
TCD (آشکارساز هدایت حرارتی): یک آشکارساز عمومی برای تمام گازها و ترکیبات (حتی آن‌هایی که FID نمی‌بیند)، اما حساسیت کمتری دارد.
MS (طیف‌سنج جرمی): قدرتمندترین آشکارساز که علاوه بر تشخیص وجود ماده، می‌تواند ساختار مولکولی آن را نیز شناسایی کند (GC-MS)
ECD (آشکارساز گیرانداز الکترون): فوق‌العاده حساس برای ترکیبات هالوژنه (مثل سموم کشاورزی)
FPD / NPD: موارد خاص برای آنالیز ترکیبات گوگردی، فسفره یا نیتروژن‌دار

انواع آشکارسازهای موجود

- یونش شعله های (FID): جهت شناسایی کمی و کیفی هیدروکربن های سبک و سنگین (در حد ppm) و غلظت های پائین CO و CO₂
- هدایت حرارتی (TCD): جهت شناسایی کمی و کیفی ترکیبات گازی معدنی غیرخورنده مانند O₂و N₂
- الکترون گیر (ECD): این دتکتور برای آنالیز ترکیبات هالوژندار از حساسیت بسیار بالایی برخوردار میباشد.
- نیتروژن-فسفر (NPD): جهت آنالیز ترکیبات نیتروژندار و فسفردار