
โครมาโตแก๊สเป็นเทคนิคในการแยกส่วนประกอบจากสารดิบโดยใช้เฟสเคลื่อนที่เป็นก๊าซ เทคนิคการวิเคราะห์นี้ได้กลายเป็นที่นิยมมากในการแยก การระบุและการวัดสารประกอบที่ระเหยและกึ่งระเหยในผสมที่ซับซ้อน การดำเนินงานพื้นฐานเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนตัวอย่างเป็นไอ โดยนํามันผ่านคอลัมน์ผ่านก๊าซเฉพาะ ซึ่งช่วยในการแยกตามคุณสมบัติทางฟิสิกส์และเคมี GC ได้กลายเป็นสิ่งสำคัญในหลายด้านตั้งแต่การติดตามสิ่งแวดล้อมจนถึงการรับประกันคุณภาพยาเนื่องจากมีประสิทธิภาพ ความไว และความน่าเชื่อถือที่มันให้
หลักการแยก Chromatography ก๊าซ
โครมาโตแก๊สหมายถึงวิธีการแยกการวิเคราะห์ต่างๆ ที่ใช้ในการติดตามสารระเหยในสถานะก๊าซ ในโครมาโตแก๊ส ส่วนประกอบของตัวอย่างถูกละลายในตัวทำละลายบางอย่างก่อน จากนั้นมันจะถูกอาย นี่คือการแยกของวิเคราะห์ที่เกิดขึ้นโดยการกระจายตัวอย่างระหว่างสองเฟส: เฟสคงที่และเฟสเคลื่อนที่ เฟสเคลื่อนย้าย โดยปกติก็เป็นก๊าซที่ไม่ใช้งาน เช่น ฮีเลียมหรือไนโตรเจน ผลักดันตัวอย่างที่ไอน้ำผ่านคอลัมน์ คอลัมน์ถูกเคลือบภายในด้วยเฟสคงที่ของเหลวหรือของแข็ง เนื่องจากสารมีปฏิสัมพันธ์กับช่วงคงที่นี้อย่างแตกต่างกัน พวกมันออกไปในเวลาที่แตกต่างกัน
ส่วนประกอบสำคัญของระบบ Chromatography ก๊าซ
เครื่องโครมาโตกราฟก๊าซมีหลายชิ้นส่วนสำคัญ:
- ก๊าซผู้นำ: นี่เป็นฮีเลียม ไนโตรเจน หรือไฮโดรเจน และมันเป็นขั้นตอนเคลื่อนที่
- เครื่องฉีด: ส่วนนี้ทำให้ตัวอย่างระเหย แล้วมันจะนำมันเข้าสู่คอลัมน์
- คอลัมน์: มันสามารถบรรจุหรือหลอดเส้นเส้น อะไร’ มากกว่านั้น มันแยกสารประกอบตามคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขา
- เครื่องตรวจจับ: มันใช้ในการวัดความเข้มข้นของสารประกอบเมื่อพวกเขาออกจากคอลัมน์
ส่วนการวิเคราะห์ของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซถูกเก็บไว้ภายในเตาอบที่อุณหภูมิถูกควบคุมอย่างรอบคอบ
กลไกหลังการแยกสารเคมีใน GC
ประสิทธิภาพของการแยกเคมีในโครมาโตกราฟีก๊าซถูกนําโดยคุณสมบัติธรรมชาติที่แตกต่างกันของวิเคราะห์และเงื่อนไขของเครื่องมือ
บทบาทของความผันผวนในการแยกประสิทธิภาพ
สารที่มีจุดเดือดต่ำกว่ามีความระเหยมากขึ้น ดังนั้นมันจึงหนีไปเร็วกว่า เมื่อตัวอย่างก๊าซเดินทางผ่านคอลัมน์ ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำกว่าผ่านได้เร็วกว่าที่มีจุดเดือดสูงกว่า ความคิดนี้ช่วยให้มีการแยกตามเวลา ที่สารประกอบแต่ละสารปรากฏเป็นสูงสุดของตัวเองบนโครมาโตแกรม
อิทธิพลของขั้วและปฏิสัมพันธ์ระยะคงที่
การปฏิสัมพันธ์ของขั้วของสารประกอบกับเคมีของระยะคงที่ส่งผลต่อเวลาการเก็บรักษาอย่างมาก สารประกอบขั้วโลกมีปฏิสัมพันธ์อย่างแข็งแกร่งมากขึ้นกับขั้วโลกคงที่ เพิ่มเวลาการเก็บรักษา ดังนั้นการเลือกเฟสคงที่มีขั้วที่คล้ายกับวิเคราะห์จะส่งผลให้มีความละเอียดและการเลือกที่ดีขึ้น
การเขียนโปรแกรมอุณหภูมิและผลกระทบต่อการแยก
การควบคุมอุณหภูมิจําเป็นสําหรับการแยกที่สามารถทำซ้ำได้ ตั้งแต่ chromatograph ก๊าซ’ คอลัมน์และเครื่องตรวจจับตั้งอยู่ในเตาอบเดียวกันประสิทธิภาพของเครื่องมือเกี่ยวข้องกับความมั่นคงอุณหภูมิโดยตรง ดังนั้นอุณหภูมิจึงปกติจะรักษาคงที่ถึงภายใน±0.5 °F (±0.3 °C) เมื่อตัวอย่างมีส่วนประกอบที่มีจุดเดือดหลากหลาย การตั้งโปรแกรมอุณหภูมิ - ซึ่งอุณหภูมิเตาอบเพิ่มขึ้นที่อัตราที่ควบคุม - ให้การแยกจุดสูงสุดดีขึ้นแล
ประเภทของคอลัมน์ที่ใช้ในการ Chromatography ก๊าซ
การออกแบบคอลัมน์มีผลต่อการทํางาน GC จริงๆ ดังนั้น มันควรเลือกตามเป้าหมายของการวิเคราะห์
คอลัมน์บรรจุ vs. คอลัมน์ Capillary
คอลัมน์ที่บรรจุไว้เต็มไปด้วยการสนับสนุนแข็งที่ไม่ใช้งานที่เคลือบในช่วงคงที่ มันดีสําหรับปริมาณตัวอย่างที่ใหญ่กว่า แต่มีความละเอียดคมชัดน้อยกว่า ในทางตรงข้าม:
คอลัมน์ capillary (เรียกว่าคอลัมน์ท่อเปิด) มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายในเล็กมาก ภายในของพวกเขาเคลือบด้วยเฟสคงที่ นี่ให้ประสิทธิภาพสูงขึ้น และสร้างยอดยอดคมชัดมากขึ้น ในคอลัมน์เส้นเส้นเส้นเลือด ชั้นบางของเฟสคงที่ถูกนำไปใช้โดยตรงกับผนังภายในของท่อ
การเลือกคอลัมน์ที่เหมาะสมสำหรับแอพพลิเคชันของคุณ
การตัดสินใจระหว่างประเภทเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เช่น ความซับซ้อนของตัวอย่าง ความละเอียดเท่าไหร่ที่คุณต้องการ การวิเคราะห์ต้องเร็วแค สําหรับการวิเคราะห์ร่องรอยที่ต้องการความละเอียดสูงมาก คอลัมน์เส้นเส้นเส้นเกือบจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าเสมอ
ปัจจัยที่มีผลต่อการแยกเคมีในการวิเคราะห์ GC
เพื่อให้ได้การแยกสารเคมีที่ดีที่สุด การตั้งค่าการดำเนินงานบางอย่างต้องควบคุมอย่างระมัดระวัง
การพิจารณาอัตราการไหลของแก๊ส Carrier
ความเร็วของก๊าซผู้นำส่งผลต่อทั้งเวลาการวิเคราะห์และความละเอียด มัน’ เป็นการกระทําสมดุล อัตราการไหลที่สูงขึ้นทำให้สิ่งที่เร็วขึ้น แต่อาจทําให้จุดสูงสุดซ้อนกัน ในทางกลับกัน อัตราการไหลที่ช้าเกินไป สามารถทําให้ยอดกว้างขึ้น ดังนั้นอัตราการไหลที่เหมาะสมจะพบความสมดุลที่ดีระหว่างความเร็วและคุณภาพของการแยก
เทคนิคฉีดตัวอย่างและผลของพวกเขาต่อผลลัพธ์
ระบบ GC ที่ทันสมัยมีทั้งโหมดฉีดแยกและไม่แยก:
- การฉีดแยกช่วยให้คอลัมน์ไม่โหลดเกินไป มันทำแบบนี้โดยปล่อยให้ตัวอย่างเข้าส่วนหนึ่งเท่านั้น
- การฉีดไม่แยกนำตัวอย่างทั้งหมด นี่เป็นเพื่อการตรวจจับสารในระดับต่ำมาก
- เครื่อง chromatograph ก๊าซเชิงพาณิชย์มักจะช่วยให้คุณใช้ทั้งการฉีดแยกและไม่แยก ซึ่งเป็นประโยชน์เมื่อคุณสลับระหว่างคอลัมน์บรรจุและคอลัมน์
ความยาวคอลัมน์, เส้นผ่าศูนย์กลางและพารามิเตอร์ความหนาของฟิล์ม
คอลัมน์ที่ยาวขึ้นให้คุณแยกได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม พวกเขาทำให้เวลาวิ่งยาวนาน เส้นผ่าศูนย์กลางภายในแคบขึ้นช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ แต่ต้องการความดันมากขึ้นเพื่อทํางาน ในที่สุด การเคลือบฟิล์มหนาขึ้นเพิ่มเวลาการเก็บรักษาสําหรั
วิธีตรวจจับหลังจากการแยกทางเคมี
เมื่อสารประกอบถูกแยกโดยเวลาเก็บรักษาของพวกเขา พวกเขาต้องถูกตรวจพบอย่างแม่นยำ มันยังต้องวัดปริมาณด้วยเครื่องตรวจจับที่เหมาะสม
เครื่องตรวจจับทั่วไปที่ใช้ในระบบ GC
เครื่องตรวจจับหลายอย่างเป็นที่พบมากในเครื่องมือ GC:
- เครื่องตรวจจับไออไนซ์เปลวไฟ (FID)
FID มักจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากความไวและความละเอียดที่ดี มันยังดี เพราะมันสามารถจับโมเลกุลขนาดเล็กมากได้ มันมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์ไฮโดรคาร์บอนเนื่องจากช่วงไดนามิกที่กว้างขวาง - เครื่องตรวจจับการนำความร้อน (TCD)
TCD สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในการนําความร้อนระหว่างก๊าซนําและก๊าซวิเคราะห์ มันสามารถตรวจจับทุกอย่าง แต่ไม่มีความละเอียดเท่า FID - เครื่องตรวจจับอิเล็กทรอน (ECD)
ECD มีความไวมากต่อสารประกอบที่มีฮาโลเจน มันเหมาะสำหรับการติดตามสิ่งแวดล้อม ที่เกี่ยวข้องกับสิ่ง เช่น ยาฆ่าแมลง หรือสารทำความเย็น
การใช้งานของ Chromatography ก๊าซทั่วอุตสาหกรรม
เพราะมันยืดหยุ่นมาก โครมาโตแก๊สได้กลายเป็นสิ่งจำเป็นในหลายสาขาที่แตกต่างกัน
การติดตามสิ่งแวดล้อมและการควบคุมมลพิษ
คุณสามารถวิเคราะห์ตัวอย่างอากาศโดยใช้ GC มันถูกใช้มากในการค้นหา VOCs (สารอินทรีย์ระเหย) ในอากาศ น้ํา และดิน นอกจากนี้ หน่วยงานควบคุมใช้ GC เพื่อตรวจสอบการปล่อยก๊าซจากอุตสาหกรรม และให้แน่ใจว่าพวกเขาปฏิบัติตามกฎสิ่งแวดล้อม
การควบคุมคุณภาพยา
โครมาโตแก๊สช่วยให้ยาปลอดภัย มันทำเช่นนี้โดยการทดสอบความบริสุทธิ์ของส่วนผสมยาที่ใช้งาน (API) มันยังระบุตัวทำละลายที่เหลือหลังจากการสังเคราะห์
การทดสอบความปลอดภัยอาหาร
GC สามารถจับยาฆ่าศัตรูพืชในพืชได้ มันยังสามารถตรวจจับสารปรุงรสหรือสารปนเปื้อนในอาหารได้ การตรวจสอบเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าอาหารตรงกับมาตรฐานสุขภาพ
PERSEE: ผู้ผลิตเครื่องมือวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้
เพอร์ส ให้บริการโซลูชั่นที่ก้าวหน้า สำหรับการวิเคราะห์ทางเคมี ของพวกเขา รุ่น G5GC ให้การแยกที่มีประสิทธิภาพสูงที่ทําสําหรับงานที่ซับซ้อน ซีรีส์ M7 ใส่โครมาโตแก๊สในแพลตฟอร์มหลายฟังก์ชัน เหล่านี้เป็นที่ดีสำหรับห้องทดลองที่ต้องการความยืดหยุ่น แต่สามารถ’ ไม่สามารถสูญเสียความแม่นยำได้

ความมุ่งมั่นในการนวัตกรรม คุณภาพ และการสนับสนุนโลก
PERSEE มุ่งเน้นไปที่วิศวกรรมที่แข็งแกร่ง พวกเขายังให้ความสําคัญกับอินเตอร์เฟซที่ใช้งานง่ายและความช่วยเหลือทางเทคนิคทั่ เครือข่ายการจําหน่ายทั่วโลกของพวกเขาทําให้ง่ายต่อการได้รับระบบ GC ที่ก้าวหน้าในสถานการณ์ทางวิชาการ อุตสาหกรรม และการวิจัยทั่วโลก
สรุปแนวคิดสำคัญในการแยกก๊าซโครมาโตกราฟิก
การแยกทางเคมีในโครมาโตกราฟีก๊าซนั้นจริงๆ ก็เกี่ยวข้องกับสิ่งสองส่วน นี่คือความแตกต่างในความผันผวน การปฏิสัมพันธ์ของขั้ว การเลือกคอลัมน์ การได้รับอัตราการไหลที่ถูกต้อง และการควบคุมอุณหภูมิ การเลือกเครื่องตรวจจับที่ถูกต้องจะทำให้คุณสามารถวัดปริมาณได้อย่างแม่นยำในทุกชนิดของประเภทตัวอย่างที่แตกต่างกัน
ความสำคัญของการปรับปรุงวิธี
การพัฒนาวิธีการต้องปรับเทคนิคการฉีดอย่างระมัดระวัง การเลือกก๊าซผู้นำ การเขียนโปรแกรมอุณหภูมิ และความเข้ากันได้ของเครื่องตรวจจ ทั้งหมดนี้ทําเพื่อให้ได้ผลที่น่าเชื่อถือและซ้ำได้ในทุกแอพพลิเคชัน
คำถามที่พบบ่อย:
Q1: สามารถใช้ chromatography ก๊าซแยกสารที่ไม่ระเหยได้หรือไม่?
A1: ไม่ โครมาโตแก๊สเป็นเพียงสําหรับสารประกอบที่ระเหยหรือกึ่งหยะที่สามารถเปลี่ยนเป็นไอโดยไม่ต้องแตก สารที่ไม่ระเหยต้องใช้วิธีการที่แตกต่างกัน เช่น โครมาโตแกรฟีของเหลว
Q2: ฉันจะเลือกระหว่างเครื่องตรวจจับ FID และ TCD อย่างไร?
A2: FID ดีกว่าสำหรับการตรวจจับไฮโดรคาร์บอนเพราะมัน’ มันอ่อนโยนมาก TCD เป็นเครื่องตรวจจับวัตถุประสงค์ทั่วไปมากขึ้น แต่ไม่มีความละเอียดอ่อน ดังนั้น it’ เป็นตัวเลือกที่ดีเมื่อคุณตรวจจับก๊าซอนินทรีย์ หรือเมื่อเครื่องตรวจจับเพลิงไม่ใช่ตัวเลือก
Q3: ทำไมจุดยอดบางอย่างซ้อนกัน แม้หลังจากปรับอุณหภูมิ
A3: จุดสูงสุดที่ซ้อนกันอาจเกิดขึ้นหากการเลือกคอลัมน์ไม่ดีหรือถ้าความละเอียดคือ’ t ดีพอ; การทดลองเฟสคงที่แตกต่างกันหรือการปรับอัตราการไหลได้อย่างละเอียดสามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการแยก
Q4: โครมาโตแก๊สเหมาะสำหรับการตรวจสอบคุณภาพอากาศในเวลาจริงหรือไม่?
A4: ใช่ หน่วยควบคุมคุณภาพอากาศจำนวนมากใช้ GC ร่วมกับเครื่องตรวจจับ FID หรือ ECD พวกเขาทำเช่นนี้เพื่อตรวจสอบระดับ VOC ในเวลาจริง เพราะความไวและความแม่นยำสูงของพวกเขา
Q5: เครื่องมือ GC ของ PERSEE สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างประเภทใด?
A5: ระบบ GC ของ PERSEE ถูกสร้างขึ้นสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เหล่านี้รวมถึงยา ตัวอย่างสิ่งแวดล้อม ปิโตรเคมี การทดสอบความปลอดภัยอาหาร และการวิจัยทางวิชาการ ทั้งหมดนี้ขอบคุณการตั้งค่าที่สามารถปรับแต่งได้