10 سوال رایج در مورد کروماتوگرافی گازی(GC)

10 سوال رایج در مورد کروماتوگرافی گازی

“آموزش هزینه دارد، اما پس از آن نادانی هزینه دارد” – کلاوس موزر

درک شما از یک موضوع و مهارت های فنی در مصاحبه ها سنجیده می شود. ما اکنون فرصتی برای شما فراهم می کنیم تا با برخی از سوالات معمولی که ممکن است در مصاحبه ها هنگام جستجوی فرصت های شغلی در آزمایشگاه های تحلیلی شامل استفاده گسترده از تکنیک کروماتوگرافی گازی با آنها مواجه شوید آشنا شوید.

Q1. تفاوت اصلی کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و کروماتوگرافی گازی چیست؟

پاسخ

در HPLC فاز متحرک مایع است در حالی که در گاز کروماتوگرافی فاز متحرک یا حامل یک گاز است.

HPLC برای آنالیز نمونه هایی که در دمای بالاتر تجزیه می شوند مفید است. GC شامل دماهای بالا است بنابراین ترکیبات در چنین دماهایی پایدار هستند.

کروماتوگرافی گازی برای آنالیز ترکیبات فرار استفاده می شود در حالی که ترکیبات غیر فرار را می توان به راحتی در HPLC آنالیز کرد.

کروماتوگرافی گازی را نمی توان برای آنالیز مولکول های با وزن مولکولی بالا استفاده کرد در حالی که HPLC برای جداسازی و شناسایی ترکیبات با وزن مولکولی بسیار بالا کاربرد دارد.

HPLC به فشارهای عملیاتی بالاتری نسبت به GC نیاز دارد زیرا مایعات برای انتقال از طریق سیستم به فشار بالاتری نسبت به گازها نیاز دارند

ستون های HPLC در مقایسه با ستون های GC کوتاه و عریض هستند

Q2. کدام نوع دتکتور GC بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد؟ اصل کار آن را توضیح دهید و چه محدودیت هایی دارد؟

پاسخ

رایج ترین دتکتور مورد استفاده دتکتور یونیزه شعله است. نمونه با کمک گاز سوخت و اکسیدان موجود در بدنه دتکتور احتراق می شود. اجزای نمونه قابل احتراق می سوزند و یون ها و الکترون هایی تولید می کنند که می توانند الکتریسیته را از طریق شعله عبور دهند. اختلاف پتانسیل زیادی در نوک مشعل اعمال می شود و الکترود کلکتور که بالای شعله قرار دارد و جریان بین الکترودها اندازه گیری می شود. دتکتور به جرم حساس است و پاسخ تحت تأثیر تغییرات نرخ جریان گاز حامل قرار نمی گیرد. با این حال، دتکتور به گازهای معدنی مانند CO، O2، NH3، N2، CS2، CO2 و غیره پاسخ نمی دهد.

Q3. گازهای حامل رایج در آنالیز GC هنگام استفاده از دتکتور FID کدامند؟

پاسخ

گازهای خنثی که معمولاً در آنالیز هنگام استفاده از دتکتور FID استفاده می شوند نیتروژن و هلیم هستند. نیتروژن بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد زیرا از هلیوم ارزانتر است. خلوص گاز حامل باید بیش از 99.995 درصد باشد و برای جلوگیری از ورود رطوبت باقیمانده یا سایر ناخالصی ها به سیستم باید از تله های آنلاین استفاده شود.

Q4. ویژگی های مطلوب یک دتکتور GC چیست؟

پاسخ

دتکتور انتخاب شده برای آنالیز خاص باید:

به تغییرات غلظت ترکیبات شستشو در جریان گاز حامل پاسخ تکرارپذیر بدهید.

باید محدوده دینامیکی خطی بزرگی ارائه کند

باید حساسیت بالایی داشته باشد

باید حجم داخلی کوچکی داشته باشد تا پیک های باریکی ایجاد کند و همچنین شستشوی نمونه های قبلی را تسهیل کند.

ترجیحاً غیر مخرب باشد

Q5. شما از ویژگی یک دتکتور چه می فهمید؟

پاسخ

دتکتورها بسته به واکنش به ترکیبات شستشو به سه دسته تقسیم می شوند:

غیر انتخابی – به تمام اجزای موجود در جریان گاز به جز گاز حامل پاسخ دهید

انتخابی – به دسته خاصی از ترکیبات با خواص فیزیکی یا شیمیایی مشترک پاسخ می دهد

خاص – به یک ترکیب خاص فقط در جریان گاز حامل پاسخ دهید

Q6. انواع متداول ستون های مویین کدامند؟

پاسخ

ستون های کپیلاری معمولاً تیوب هایی به طول 10 تا 100 متر هستند که قطر داخلی آنها بین 0.1 تا 0.5 میلی متر است که از مواد انعطاف پذیر مانند سیلیس ذوب شده ساخته شده اند. انواع متداول ستون های کپیلاری هستند

تیوب باز روکش دیوار (WCOT) – دیوار داخلی با یک فیلم بسیار ریز از مایع جاذب پوشیده شده است.

تیوب باز روکش شده سطحی (SCOT) – دیواره داخلی با لایه ای از تکیه گاه جامد پوشانده شده است که فاز مایع روی آن جذب می شود.

ستون‌ها انعطاف‌پذیر هستند و به چندین سیم پیچی که روی یک قفس SS در داخل کوره ستونی پشتیبانی می‌شوند، پیچیده می‌شوند.

Q7. شما از کارایی ستون چه می‌فهمید و چگونه بیان می‌شود؟

پاسخ

در استفاده مداوم، یک ستون به تدریج قدرت تفکیک اولیه خود را از دست می دهد. کارایی ستون بر اساس مفهوم تئوری صفحه بیان می شود. هر جزء تحت جداسازی زمان محدودی را در هر صفحه نظری می گذراند. ارتفاع صفحه کوچکتر تعداد صفحات (N) بیشتر و بازده ستون بهتر است.

[tex] N = 16(\frac{t_r}{w}$)^2[/tex]

که در آن N = تعداد صفحه نظری

tr = زمان ماندن یک پیک

w = عرض قله در پایه

N را نیز می توان به صورت بیان کرد

[tex] N = 5.54(\frac{t_r}{w_\frac{1}{2}$}$)^2[/tex]

که در آن w1/2 عرض پیک در ارتفاع نیم قله است

کارایی ستون بر حسب ارتفاع معادل یک صفحه نظری (HETP) بیان می شود.

HETP = L/N

که در آن، L = طول ستون بر حسب میلی متر

مقدار کوچک HETP نشان دهنده کارایی بیشتر ستون است

Q8. از برنامه ریزی دما در آنالیز GC چه می فهمید؟

پاسخ

برنامه ریزی دما به معنای تغییر دمای ستون با نرخ از پیش تعیین شده در طول اجرای تحلیلی است. این همان تأثیری بر زمان شستشوی اجزای جدا شده دارد که برنامه ریزی گرادیان در آنالیز HPLC. برنامه ریزی دما با اجازه دادن به شستشوی اولیه اجزای کمتر فرار به کاهش زمان آنالیز کمک می کند.

Q9. چه زمانی عملیات ایزوترمال مفید است؟

پاسخ

عملیات ایزوترمال زمانی مفید است که وضوح بالا برای جداسازی ترکیباتی با محدوده جوش باریک مورد نیاز باشد. دما روی محدوده متوسط نقطه جوش اجزای تشکیل دهنده تنظیم شده است. این منجر به وضوح خوب اجزای جوش کم می شود، اما گسترش باند اجزای با جوش بالاتر می تواند به دلیل ماندگاری طولانی تر آنها در ستون باشد.

Q10. چه اقداماتی را برای افزایش عمر مفید یک ستون انجام می دهید؟

پاسخ

یک ستون را قبل از اولین استفاده یا پس از ذخیره سازی طولانی مدت حالت دهید

مراقب باشید از حد بالای دمای تعیین شده توسط سازنده تجاوز نکنید

از تزریق محلول هایی که ماهیت قوی اسیدی یا بازی دارند خودداری کنید

ستون ها را با تزریق با حلال های خالی مانند متانول، متیلن کلرید یا هگزان بشویید تا آلودگی ستون پس از استفاده بیش از حد از بین برود.