Plynárska chromatografia

Separačná prevádzka komponentov v kolóne v CG. Zdroj: Gabriel Bolívar

Čo je plynová chromatografia?

Ten plynárska chromatografia (CG) je inštrumentálna analytická technika, ktorá slúži na oddelenie a analýzu komponentov zmesi. Je tiež známa ako chromatografia oddeľovania plynov-kvapaliny, ktorá je vhodnejšia na odkaz na túto techniku.

V mnohých vedeckých oblastiach je nevyhnutným nástrojom v laboratórnych štúdiách, pretože ide o mikroskopickú verziu destilačnej veže, ktorá je schopná generovať vysokokvalitné výsledky.

Ako už názov napovedá, používa plyny pri vývoji svojich funkcií. Presnejšie povedané, ide o mobilnú fázu, ktorá ťahá komponenty zmesi.

Tento nosný plyn, ktorý je vo väčšine prípadov hélium, cestuje vo vnútri chromatografického stĺpca, zatiaľ čo súčasne nakoniec oddeľujú všetky komponenty.

Ďalšie nosné plyny používané na tento účel sú dusík, vodík, argón a metán.

Váš výber bude závisieť od analýzy a detektora spojený so systémom. V organickej chémii je jedným z hlavných detektorov hmotnostný spektrofotometer (EM). Preto táto technika získa nomenklatúru CG/EM.

Typy plynovej chromatografie

V podstate existujú dva typy plynovej chromatografie: CGS a CGL.

Cgs

CGS je skratka pre plynovú chromatografiu. Vyznačuje sa tým, že namiesto kvapaliny má pevnú stacionárnu fázu.

Pevná látka musí mať póry riadeného priemeru, kde sa molekuly zachovávajú pri migrácii cez stĺpec. Táto tuhá látka sú zvyčajne molekulárne sitá, ako napríklad zeolitas.

Môže vám slúžiť: dusičnan zinku: štruktúra, vlastnosti, získanie, použitia

Používa sa pre veľmi špecifické molekuly, pretože CGS zvyčajne čelí niekoľkým experimentálnym komplikáciám. Napríklad tuhá látka môže ireverzibilne udržať jednu z molekúl, čím sa úplne zmení tvar chromatogramov a ich analytickú hodnotu.

Cgl

CGL je chromatografia plynu-kvapalina. Práve tento typ plynovej chromatografie sa týka drvivej väčšiny všetkých aplikácií, a preto je to najužitočnejšie z týchto dvoch typov.

V skutočnosti je CGL synonymom plynovej chromatografie, aj keď nie je špecifikované, o čom z nich hovorí. Odteraz bude vyrobený iba tento typ CG.

Časti plynového chromatografu

Schéma častí plynového chromatografu. Zdroj: Wikimedia Commons

Na hornom obrázku je zobrazená zjednodušená schéma častí plynového chromatografu. Všimnite si, že tlak a prietok prúdu nosného plynu sa môže regulovať a tiež teplota rúry, ktorá zahrieva stĺpec.

Z tohto obrázka môžete zhrnúť CG. Valec prúdi prúd HE, ktorý, v závislosti od detektora, sa jedna strana odchyľuje k nemu a druhá je nasmerovaná na vstrekovač.

V injektore je umiestnená microJeringa, s ktorou sa okamžite uvoľní objem vzorky (nie postupne).

Teplo rúry a vstrekovača musí byť dostatočne vysoké, aby sa vzorka okamžite odparila, pokiaľ nie je priamo vstreknutá plynná vzorka.

Teplota však nemôže byť príliš vysoká, pretože by mohla odpariť tekutinu chrbtice, ktorá funguje ako stacionárna fáza.

Môže vám slúžiť: vápnik: Vlastnosti, štruktúra, získanie, používanie

Stĺpec je zabalený ako špirála, hoci ho môže zdieľať aj u. Celá vzorka dĺžky stĺpca prešla, dosahuje detektor, ktorého signály sú amplifikované, čím sa získa chromatogramy.

Stĺp

Na trhu je nekonečno katalógov s viacerými možnosťami chromatografických stĺpcov.

Výber z nich bude závisieť od polarity komponentov, ktoré sú potrebné na oddelenie a analýzu. Ak je vzorka apolar, potom sa vyberie stĺpec s stacionárnou fázou aspoň polárnou fázou.

Stĺpce môžu byť zabalené alebo kapiláry. Stĺpec centrálneho obrazu je kapilárny, pretože stacionárna fáza pokrýva jej vnútorný priemer, ale nie celý jeho interiér.

V balenom stĺpci bol všetok jeho interiér naplnený tuhou látkou, ktorá je zvyčajne žiaruvzdorným tehlom alebo diatomaceóznym pozemkom.

Jeho vonkajší materiál pozostáva buď meď, nehrdzavejúca oceľ, alebo dokonca sklo alebo plast. Každá z nich má svoje výrazné vlastnosti: jeho spôsob použitia, dĺžka, komponenty, ktoré sa najlepšie oddeľujú, optimálna teplota, vnútorný priemer, percento stacionárnej fázy adsorbovanej v podpornej pevnej látke atď.

Detektor

Ak sú stĺpec a rúra srdcom CG (Sea CGS alebo CGL), detektor je jeho mozog. Ak detektor nefunguje, nemá zmysel oddeliť komponenty od vzorky, pretože nebude známe, čo sú. Dobrý detektor musí byť citlivý na prítomnosť analytu a reaguje na väčšinu komponentov.

Jedným z najpoužívanejších je tepelná vodivosť (TCD), bude reagovať na všetky komponenty, aj keď nie s rovnakou účinnosťou ako iné detektory určené pre špecifický súbor analytov.

Môže vám slúžiť: 25 príkladov rozpustnosti v každodennom živote

Napríklad ionizačný detektor do plameňa (FID) je určený pre vzorky uhľovodíkov alebo iných organických molekúl.

Aplikácie plynovej chromatografie

- Plynový chromatograf nemôže chýbať v laboratóriu forenzného alebo trestného vyšetrovania.

- Vo farmaceutickom priemysle sa používa ako nástroj na analýzu kvality pri hľadaní nečistôt v mnohých vyrábaných liekoch.

- Pomáha detegovať a kvantifikovať vzorky liekov alebo umožňuje analýzu skontrolovať, či je športovec DOP.

- Slúži na analýzu množstva halogénovaných zlúčenín vo vodných zdrojoch. Podobne je možné z pôd určiť úroveň znečistenia pesticídmi.

- Analyzujte profil mastných kyselín vzorkami rôznych pôvodov, či už zeleniny alebo zvieraťa.

- Transformácia biomolekúl na prchavé deriváty ich môžu študovať touto technikou. Môžete teda študovať obsah alkoholov, tukov, uhľohydrátov, aminokyselín, enzýmov a nukleových kyselín.

Odkazy

1. Carey F. Organická chémia. MC Graw Hill.
2. Thet k. & Woo n. Chromatografický plyn. Chémia obnovená.Librettexts.orgán
3. Chromatografický plyn. Učenie zotavené.shu.Ac.Uk