Cum funcționează cromatografia de gaz

Cromatografia în gaz este o tehnică de separare analitică folosită pentru separarea și analiza probelor. Separarea are loc între o fază mobilă în gaz și o fază staționară lichidă. Proba utilizată în cromatografia de gaz ar trebui să fie capabilă să se vaporizeze fără descompunere termică. Proba de îngrijorare este amestecată cu faza mobilă și injectată în cromatograful de gaz. După vaporizare prin încălzire, proba intră în coloană cu o fază staționară lichidă. La capătul coloanei, detectorii produc o cromatogramă prin identificarea compușilor care progresează în coloană.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este cromatografia de gaz
      - Definiție, principiu, aplicații
2. Cum funcționează cromatografia de gaz
     - Procesul de cromatografie de gaz

Termeni cheie: punctul de fierbere, detectorul, cromatografia de gaze, faza mobilă, faza staționară

Ce este cromatografia de gaz

Cromatografia în gaz este o tehnică utilizată pentru separarea unui amestec de compuși volatili pe baza mobilității lor printr-o fază staționară. Utilizează o fază mobilă de gaz și o fază staționară lichidă. Faza mobilă poate fi gaze inerte, cum ar fi argon, heliu sau hidrogen. Un strat subțire de fază lichidă staționează stratul interior al coloanei utilizate în cromatografia de gaz. Cromatografia de gaze este folosită în principal atât pentru analiza calitativă, cât și pentru analiza cantitativă a moleculelor dintr-un amestec.

Cum funcționează cromatografia de gaz

Amestecul de probă trebuie să poată să se vaporizeze în cromatografia de gaz pentru a se deplasa împreună cu faza mobilă gazoasă. Moleculele amestecului interacționează cu faza staționară din interiorul coloanei. Moleculele cu mai puține interacțiuni cu faza staționară se deplasează mai repede prin ea, în timp ce moleculele cu interacțiune mai mare cu faza staționară se mișcă mai lent prin ea. În general, faza mobilă este inertă și este nepolară. Compușii care au puncte de fierbere scăzute și greutăți moleculare scăzute interacționează mai mult cu faza mobilă gazoasă. Compușii care au puncte de fierbere ridicate și greutăți moleculare mari interacționează mai mult cu faza staționară lichidă. Instrumentarea cromatografiei de gaz este prezentată în figura 1.

Figura 1: Cromatografie în gaz

Polaritatea și temperatura coloanei sunt alți factori responsabili de mobilitatea relativă a moleculelor prin coloană. Dacă polaritatea compușilor din amestec este ridicată, ei tind să rămână în faza staționară. Prin urmare, compușii nepolari se deplasează mai întâi din coloană. Dacă temperatura coloanei este ridicată, vaporizarea compușilor din amestec are loc mai rapid; prin urmare, ei ies rapid din coloană.

Cromatograful de gaze utilizează mai multe tipuri de detectori, cum ar fi spectrometria de masă, detectorul cu ionizare în flacără, detectorul de conductivitate termică, detectorul de captare a electronilor etc. Detectorul de la capătul coloanei identifică moleculele care ies din coloană și produce o cromatogramă cu privire la timpul necesar pentru eluție, procesul de îndepărtare a unui material adsorbit (adsorbit) de la un adsorbant cu un lichid.

Când un anumit tip de component al amestecului iese din coloană, acesta este prezentat ca un vârf al cromatogramei. Timpul necesar pentru eluția unei componente particulare este utilizat pentru a identifica componenta într-un set definit de condiții.

Dimensiunea vârfului este direct proporțională cu cantitatea din respectivul compus prezent în probă. Primul vârf se datorează gazului purtător interior, care iese mai întâi din coloană. Solventul utilizat pentru prepararea probei se eluează în al doilea rând.

Concluzie

Cromatografia în gaz este o tehnică analitică folosită pentru separarea unui amestec de compuși volatili. Utilizează o fază mobilă gazoasă și o fază staționară lichidă. Compușii simpli și mai inerți ieșesc rapid din coloană, în timp ce compușii mai grei și polari au nevoie de timp pentru eluție.

Referinţă:

1. "Cromatografie în gaz". Chimie LibreTexts, Libretexts, 21 iulie 2016, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Vector cromatograf de gaze" Prin Offnfopt - Lucrare proprie creată utilizând File: Gas chromatograph.png ca referință. (Domeniul Public) prin Wikimedia