کروماتوگرافی گازی چیست؟
کروماتوگرافی گازی یا همان Gas Chromatography یک تکنیک تحلیلی است که برای جداسازی و شناسایی اجزای شیمیایی یک نمونه استفاده می‌شود. این تکنیک برای آنالیز ترکیبات گازی، مایع و جامد (حل شده در حلال) مناسب می‌باشد.
اجزای سیستم کروماتوگرافی گازی
سیستم کروماتوگرافی گازی از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- ستون: وظیفه اصلی جداسازی مواد را بر عهده دارد.
- سیستم راهبری ستون: شرایط عملیاتی مناسب برای ستون را فراهم می‌کند.
ساختار ستون
ستون از یک لوله به جنس استیل، مس یا شیشه‌ای به طول 3 الی 5 متر ساخته شده است. درون این لوله، دانه‌های کروی شکل با دانه‌بندی مش بین 80 الی 120 قرار دارد که از سیلیکای خالص یا آغشته به مواد شیمیایی مختلف تشکیل شده‌اند. نمونه‌ای که وارد ستون می‌شود، با دانه‌ها برخورد می‌کند و به دلیل اختلاف جذب سطحی بین اجزا، مواد از هم جدا می‌شوند.
فرآیند جداسازی
هنگام عبور نمونه از ستون، مولکول‌های مختلف بر اساس جذب سطحی متفاوت از سطح دانه‌ها جدا می‌شوند. این فرآیند چندین بار تکرار می‌شود تا در نهایت اجزا با اختلاف زمانی مشخص از ستون خارج شوند. برای تقویت فرآیند جداسازی، سطح سیلیکا را می‌توان به روغن سیلیکون یا پلی‌اتیلن‌گلایکول آغشته کرد.
جریان گاز و دما
برای حرکت ماده در داخل ستون، به یک جریان گاز نیاز است و برای تسریع خروج مواد از ستون، باید ستون را گرم کرد. گازهای مورد استفاده باید شیمیایی خنثی، بی‌خطر، ارزان و قابل دسترس باشند. هیدروژن، هلیوم، نیتروژن و آرگون از جمله گازهای مناسب هستند. هیدروژن به دلیل سرعت و دقت بالا بهترین گاز است اما در برخی موارد از هلیوم به جای آن استفاده می‌شود.
آشکارساز (Detector)
آشکارساز بخشی از دستگاه است که در انتهای ستون قرار دارد و اجزای مخلوط را اندازه‌گیری می‌کند. انواع مختلفی از آشکارسازها در کروماتوگرافی گازی استفاده می‌شوند، از جمله دتکتور یونیزاسیون شعله‌ای (FID)، دتکتور هدایت حرارتی (TCD)، دتکتور ربایش الکترون (ECD)، دتکتور جرمی (Mass)، و دتکتور نیتروژن فسفر (NPD).
ویژگی‌های یک آشکارساز خوب
- تکرارپذیری بالا
- حساسیت بالا
- محدوده خطی گسترده
- کمترین وسعت پیک
- غیرتخریبی بودن
آلودگی در دستگاه و خطا های اندازه گیری
دستگاه کروماتوگرافی گازی به مواد آلی حساس است. ورود مواد آلی یا هوا به دستگاه می‌تواند باعث اختلال و کاهش عمر ستون شود. بنابراین، از تزریق مواد خورنده یا گازهایی مانند اسیدهای قوی به دستگاه باید اجتناب شود. همچنین به هیچ عنوان نباید نمونه های آبدار را وارد ستون کرد. ستون کروماتوگرافی گازی شدیدا به آب حساس بوده و در صورتی که نمونه ای با آب بیش از 10 درصد وزنی را وارد آن کنیم؛ خراب شده و از بین می رود.
کاربرد های کروماتوگرافی گازی
این نوع کروماتوگرافی در صنایع مختلفی کاربرد دارد که در ادامه به برخی از آن ها اشاره می کنیم:
صنایع پتروشیمی و نفت
- تحلیل ترکیبات هیدروکربنی: شناسایی و تعیین مقدار ترکیبات هیدروکربنی در نفت خام، گاز طبیعی و محصولات پتروشیمی.
- کیفیت سوخت: بررسی کیفیت بنزین، دیزل و دیگر سوخت‌ها با تحلیل ترکیبات آلی موجود در آنها.
صنایع غذایی و آشامیدنی
- کنترل کیفیت: شناسایی و اندازه‌گیری افزودنی‌ها، نگهدارنده‌ها و آلاینده‌ها در مواد غذایی و نوشیدنی‌ها.
- تحلیل عطر و طعم: بررسی ترکیبات آلی فرار مسئول عطر و طعم مواد غذایی.
داروسازی
- تحلیل دارویی: شناسایی و اندازه‌گیری مواد موثره دارویی و تجزیه و تحلیل ناخالصی‌ها.
- کنترل کیفیت: تضمین کیفیت و خلوص محصولات دارویی.
محیط زیست
- آلودگی هوا: شناسایی و اندازه‌گیری آلاینده‌های هوایی مانند ترکیبات آلی فرار (VOCs) و گازهای گلخانه‌ای.
- آلودگی آب و خاک: تجزیه و تحلیل آلاینده‌های موجود در نمونه‌های آب و خاک.
علوم قانونی و جرم‌شناسی
- تحلیل شواهد: تجزیه و تحلیل شواهد شیمیایی مانند مواد مخدر، الکل و سایر مواد موجود در نمونه‌های بیولوژیکی.
- تشخیص حریق: شناسایی مواد آتش‌زا در تحقیقات مربوط به حریق.
بیوتکنولوژی و علوم زیستی
- تحلیل متابولیت‌ها: شناسایی و اندازه‌گیری متابولیت‌های بیولوژیکی در نمونه‌های بیولوژیکی.
- تحلیل پروتئین‌ها و پپتیدها: جداسازی و شناسایی پروتئین‌ها و پپتیدها با استفاده از تکنیک‌های GC-MS.
کنترل کیفیت صنعتی
- تحلیل مواد شیمیایی: تجزیه و تحلیل ترکیبات شیمیایی در فرآیندهای صنعتی مختلف.
- کنترل فرآیند: نظارت و کنترل کیفیت فرآیندهای تولید صنعتی.
تحقیقات علمی
- شیمی تجزیه: استفاده در تحقیقات شیمی تجزیه برای شناسایی و جداسازی اجزای مختلف نمونه‌ها.
- تحقیقات دارویی و زیستی: استفاده در تحقیقات مختلف دارویی و زیستی برای تحلیل نمونه‌های پیچیده.
صنایع عطر و اسانس
- تحلیل اسانس‌ها: شناسایی و اندازه‌گیری ترکیبات موجود در اسانس‌ها و عطرها.
- کنترل کیفیت عطر: بررسی کیفیت و خلوص عطرها و اسانس‌ها.
این کاربردها تنها بخشی از گستره وسیع استفاده از کروماتوگرافی گازی در علوم و صنایع مختلف را نشان می‌دهند. توانایی بالا در جداسازی و شناسایی ترکیبات پیچیده، این تکنیک را به یکی از ابزارهای ضروری در بسیاری از زمینه‌ها تبدیل کرده است.
تحلیل و تفسیر نتایج کروماتوگرافی گازی
بعد از به دست آوردن کروماتوگرام یک نمونه زمان تحلیل و تفسیر آن است. ما نیاز داریم تا پیک های نشان داده شده در کروماتوگرام را بررسی کرده و آن ها را تحلیل کنیم تا بتوانیم نوع و مقدار هر ماده را در آن تشخیص دهیم. این مرحله مهم ترین مرحله در فرآیند کروماتوگرافی است. شما می توانید تفسیر و تحلیل کروماتوگرافی خود را به شیمی دون بسپارید.
تنها کافی است وارد این لینک شده و سفارش تفسیر و تحلیل کروماتوگرافی گازی خود را ثبت کنید. کارشناسان شیمی دون در کوتاه ترین زمان ممکن کروماتوگرام شما را تحلیل و تفسیر کرده و نتایج دقیقی را به شما تقدیم می کنند. همچنین می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان با شماره تلفن زیر و یا پشتیبانی سایت تماس برقرار کنید.
09135845410 حیدری
