كروماتوغرافيا الغاز

فيتقنية GLC،يُثبَّتالطورالسائلالثابتعلىجدرانالأنبوبالشعريأويُمتَزعلىمادةصلبةخاملة. عندملءأنبوبعموديزجاجيأومعدنيبدعاماتكرويةخاملةصغيرة،يُقالإنالعمودمُعَبَّأ. تُمتَزكميةصغيرةمنالطورالسائلعلىسطحهذهالكريات. يُضافطورثابتأوطبقةماصةقادرةعلىدعمالطورالسائلإلىجدرانأنبوبالعمودالشعري. للأسف،نظرًالارتفاعنسبةالذراتوالتخزينشبهالدائمللمركباتالقطبيةداخلالعمود،نادرًاماتُستخدمطريقة GSC فيالمختبرات.

يتكونجهازكروماتوغرافياالغازمنأنبوبضيق،يُعرفبالعمود،تمرعبرهالعينةالمتبخرة،محمولةبتدفقمستمرمنغازخاملأوغيرمتفاعل. تمرمكوناتالعينةعبرالعمودبمعدلاتمختلفة،بناءًعلىخصائصهاالكيميائيةوالفيزيائيةوالتفاعلاتالناتجةمعبطانةالعمودأوحشوته،والتيتُسمىالطورالثابت. عادةًمايُحاطالعمودبفرنمُتحكمبدرجةحرارته. عندخروجالموادالكيميائيةمنطرفالعمود،يتمالكشفعنهاوتحديدهاإلكترونيًا.

الأعمدة:

استخدمتتقنيةكروماتوغرافياالغازالمبكرةأعمدةًمُعبأة،مصنوعةمنكتلبطول 1-5 أمتار،وقطر 1-5 مم،ومُحمّلةبالجسيمات. أدىاختراعالعمودالشعريإلىزيادةدقةالأعمدةالمُعبأةعنطريقطلاءالطورالثابتعلىالجدارالداخليللأنبوبالشعري.

الأعمدةالأنبوبيةالمفتوحة،والمعروفةأيضًابالأعمدةالشعرية،تأتيبنوعينأساسيين. الأولهوعمودأنبوبيمفتوحمغلفبالجدران (WCOT)،والثانيهوعمودأنبوبيمفتوحمغلفبالدعامات (SCOT). أعمدة WCOT عبارةعنأنابيبشعريةتترسّبعلىجدرانهاطبقةرقيقةمنالطورالثابت.

تُوضعطبقةرقيقة (بسمكحوالي 30 ميكرومترًا) منمادةماصة،مثلترابالدياتومي،والمكونمنهياكلنباتيةبحريةوحيدةالخلية،علىجدرانأعمدة SCOT أولًا. بعدذلك،يُوضعطورثابتسائلعلىالمادةالماصةالصلبة. نظرًالسعتهاالأكبرللعينات،يمكنلأعمدة SCOT تخزينطورثابتأكثرمنأعمدة WCOT؛ومعذلك،تتميزأعمدة WCOT بكفاءةعمودفائقة.

بالنسبةللحقولالمختلفة،يمكناستخدامأنواعمختلفةمنالأعمدة. بعضأعمدة GC تعملبشكلأفضلمنغيرها،حسبنوعالعينة. يُطلقعلىعمود Zebron GC اسم "Zebron -inferno" .

يُطبّقنوعفريدمنالبوليإيميد،قادرعلىتحمّلدرجاتالحرارةالعالية،علىطبقتهالخارجية. يوضحالشكل 6 وجودطبقةإضافيةداخلية. صُمّمهذاالبوليإيميدلتمكينفصلدرجةغليانالهيدروكربوناتبدقةفيعملياتتقطيرها،ويمكنهتحمّلدرجاتحرارةتصلإلى 430 درجةمئوية. كمايُطبّقعلىالعيناتالقاعديةوالحمضية.

الكواشف المستخدمة في كروماتوغرافيا الغاز

·                    كاشف الموصلية الحرارية.

·                    كاشف تأين اللهب (FID)

·                    كاشف حراري أيقوني.

·                    كاشف فوتومتري اللهب.

·                    كاشفات الأشعة فوق البنفسجية.

·                    كاشف الفلورسنت.

·                    كاشف معامل الانكسار (RI أو RID)

·                    كاشف تدفق الراديو.

يُعدّالغازالحامل،الذييختلفباختلافجهازكروماتوغرافياالغازالمُستخدم،بالغالأهمية. يجبأنيكونالغازالحاملالمُستخدمفيكروماتوغرافياالغازجافًاوخاليًامنالأكسجينوخاملًاكيميائيًا. ونظرًالكونهأكثرأمانًامنالهيدروجين،ولكنهمُماثللهفيالكفاءة،ولهنطاقأوسعمنمعدلاتالتدفق،ويعملمعمجموعةمتنوعةمنالكواشف،فإنالهيليومهوالأكثراستخدامًا. ووفقًاللأداءالمُرادوالكاشفالمُستخدم،يُستخدمأيضًاالنيتروجينوالأرجونوالهيدروجين. ونظرًالمعدلاتتدفقهماالأسرعوأوزانهماالجزيئيةالأصغر،فإنالهيدروجينوالهيليوم،واللذانيُستخدمانبكثرةفيمعظمالكواشفالتقليديةمثلالتأيناللهبي (FID) والتوصيلالحراري (TCD) والتقاطالإلكترون (ECD)،يُوفرانأوقاتتحليلأسرعودرجاتحرارةإيلوشنأقلللعينة.

على سبيل المثال، تُحصل أفضل حساسية لتقنية TCD عند استخدام الهيدروجين أو الهيليوم كغاز ناقل، لأن موصليتهما الحرارية تختلف عن موصلية البخار العضوي مقارنةً بالغازات الناقلة الأخرى. تستخدم أجهزة كشف أخرى، مثل مطيافية الكتلة، النيتروجين أو الأرجون، وهما يتفوقان على الهيدروجين أو الهيليوم نظرًا لأوزانهما الجزيئية الأكبر، مما يزيد من فعالية مضخة التفريغ