INTRO: I gas kromatografi (GC) bliver en prøve bragt på gasform, og så transporteret gennem
en kolonne af en bæregas, hvilket resulterer i opdeling af prøven. Efter separation førers
komponenterne gennem en detektor, der gør det muligt at identificere hvert specifikke molekyle.
Opbygning:
1. Bæregas ind
2. Injektion
3. Kolonne
4. Detektor
5. Computer/resultater
Bæregas
Tre typer
● He - Mest anvendt, kompatibel med de fleste detektorer
● N2 - Lavest detektionsgrænse ved FID
● H2
Optimal flow øges i rækken
● Dvs. H2 giver mulighed for hurtigst separation. Fordi
molekylet er lille og dermed hurtigere diffusion ->
Hurtigere ligevægt mellem den stationære og mobile
fase (C bliver mindre i Van Deemter) -> Lavere højde
af teoretiske bunde(H) -> Bedre resolution
Der skal anvendes højkvalitets-gas, dvs. ren!
Injektion
Autosamplere bruger “Sandwich injection”: “luft:solvent:luft:prøve:luft”
Der er tre injectionsmetoder:
● Split
○ Foretrukket hvis analyt er >0.1% af prøven
○ Kun 0.2-2% når kolonnen (en fuld injektion ville være for meget for kolonnen)
○
350
injektionsovn
○ (1) Mixing chamber - fuldstændig fordampning og grundig mixing, (2) split point kun en lille fraktion går i kolonnen.
○ Split ratio - (udtryk for hvor meget prøve der når kolonnen, og hvor meget der går
til spilde)
■ Ligger ofte fra 50:1 til 600:1
■ Er skyld i at denne teknik er dårlig til kvantitativ analyse, da split ratio ikke
er reproducibel fra kørsel til kørsel.
● Splitless
○ Foretrukket hvis der er mindre end 0,01% analyt i prøven
○ ≈80% af prøven når kolonnen.
○
220
injektionsovn
○ Trapping - Mindre diffusion -> Forøger resolutionen
■ Solvent trapping
1. Starten af kolonnen er 40°C under solventets kogepunkt, hvilket får
solventen til at kondensere i begyndelsen af kolonnen.
2. Når prøven indhenter det kondenserede solvent, bliver den fanget i
solventen, hvilket sikre at mest muligt prøve tilføres kolonnen på samme
tid.
■ Cold trapping
1. Starten af kolonnen er 150°C under den ønskede analyts kogepunkt,
hvilket får analytterne til at kondensere (og fastholdes) på et sted.
2. Kølingen slukkes (varmen tændes), og analytterne sendes afsted på
én gang.
● On-column
○ Bruges til varmesensitive analytter
○ Bedst til kvantitativ analyse da hele prøven kommes direkte på kolonnen.
○ Trapping er en nødvendighed!
Kolonne
To forskellige overordnede typer søjle:
● Pakkede søjler (bruges sjældent)
○ Bedre prøve kapacitet
○ Dårlig opløsning (brede peaks), længere retentionstid.
○ Meget kortere end open tubular (1-5m / 15-100m(30 normalt))
● Åbne-rørformede
○ Tynd film af stationær fase. Enten fast eller flydende.
Oftest benyttes en søjle med apolær film. Der ændres på søjle diameter , længde og
filmtykkelse (normallængde = 15-100m).
●
Længere, smallere søjle og smallere film giver højere opløsning.
○ Medfører lang retentionstid.
■ Dette kan opvejes med højere flow rate og skift af bærergas fra He til H2.
Beskrivelse
Tynd film, smal
indvendig diameter
Tyk film, smal
indvendig diameter
Tyk film, bred
indvendig diameter
Indre diameter
0,1-0,32 mm
0,25-0,32 mm
0,53 mm
Film tykkelse
ca. 0,2 μm
ca. 1-2 μm
ca. 2-5 μm
Fordele
Høj resolution
Spor analyser
Hurtige separationer
Lave temperaturer
Eluere komponenter
med høj kogepunkt
God kapacitet
God resolution
Nem at bruge
Modstår flygtige
komponenter
God til MS
Høj kapacitet
God til termisk
konduktivitet og
infrarød detektorer
Simpel
injektionsteknik
Ulemper
Lav kapacitet
Kræver meget
sensitiv detektor
Overflade aktivitet af
ubeskyttet silca
Moderat resolution
Lang retentionstid for
komponenter med
højt kogepunkt
Lav resolution
Lang retentionstid for
komponenter med høj
kogepunkt
Detektor
Thermal conductivity detector:
● Måler gassens varmeleder-evne.
● Bærergassen He har maximal varmeleder-evne, så analytter vil altid vise nedsat
varmeledning ⇒ nedsættes varmeledningen registreres analyt.
● Ikke særligt sensitivt
● Normalt splittes bære gassen op i to stråler, så en del sendes gennem den analytiske
kolonne og en del gennem en matchende reference kolonne.
● Mest sensitiv ved lave flow rates.
FID:
● Ioniserer hydrocarbon compounds.
● Disse ioner skaber en strøm som måles og omsættes til et digitalt signal.
● Meget sensitiv
● Prøve bliver brændt i en blanding af hydrogen og luft. Carbon atomer producerer CH
radikaler som tænkes at producere CHO+ ioner og elektroner i flammen.
● Detektionsgrænsen er ca. 100 gange mindre end for termisk konduktivitet detektoren.
○ Øges med 50 % når nitrogen er bæregas i stedet for He.
●
Giver respons til hydrocarbons og er usensitiv overfor ikke hydrocarbons som fx H2, He,
N2, CO, CO2, H2O.
Electron capture detector:
● Radioaktivt Ni afgiver elektroner som skaber en strøm ind mod en anode.
● Hvis analytten har høj elektronaffinitet vil den mindske denne strøm.
○ Registrerer halogener, konjuerede carbonyler, nitriler og nitro-grupper
○ ikke sensitiv overfor alkoholer, hydrocarbon og ketoner.
● Denne sænkning i strøm modvirkes af en stigning af elektriske pulser fra katoden.
● Stigningen i elektriske pulser omsættes til et signal.
INTRO: I gas kromatografi (GC) bliver en prøve bragt på gasform, og så transporteret gennem
en kolonne af en bæregas, hvilket resulterer i opdeling af prøven. Efter separation førers
komponenterne gennem en detektor, der gør det
muligt at identificere hvert specifikke molekyle.
Opbygning:
6. Bæregas ind
7. Injektion
8. Kolonne
9. Detektor
10. Computer/resultater
Bæregas
● Tre typer (N2, He, H2)
● Optimal flow øges i rækken
○ Dvs. H2 giver mulighed for hurtigst separation. Fordi molekylet er lille og dermed
hurtigere diffusion -> Hurtigere ligevægt mellem den stationære og mobile fase
(C bliver mindre i Van Deemter) -> Lavere højde af teoretiske bunde(H) -> Bedre
resolution
Injektion
● Sandwich injection: “luft:solvent:luft:prøve:luft”
● Der er tre injectionsmetoder:
○ Split
■ 0.2-2% når kolonnen (Split-ratio)
○ Splitless
■ Anvendes ved mindre end 0,01% analyt i
prøven (≈80% når kolonnen)
■ Trapping (Solvent trapping, Cold trapping)
○ On-column
Kolonne
● To forskellige overordnede typer søjle:
○ Pakkede søjler (bruges sjældent)
○ Åbne-rørformede (Tynd film af stationær fase. Fast/ flydende)
● Længere, smallere søjle og smallere film giver højere opløsning.
Detektor
● Thermal conductivity detector
● FID
● Electron capture detector
Beskrivelse
Indre diameter
Film tykkelse
Tynd film, smal indvendig
diameter
0,1-0,32 mm
ca. 0,2 μm
Tyk film, smal indvendig
diameter
0,25-0,32 mm
ca. 1-2 μm
Tyk film, bred indvendig
diameter
0,53 mm
ca. 2-5 μm