기체 크로마토 그래피의 작동 방식, 유형, 부품, 응용 분야



그 기체 크로마토 그래피 (CG)는 혼합물의 성분을 분리하고 분석하는데 사용되는 도구 적 분석 기술입니다. 이것은 가스 액체 분배 크로마토 그래피 (gas-liquid partition chromatography)로도 알려져 있으며 나중에 볼 수 있듯이이 기술을 언급하는 것이 가장 적절합니다..

과학적인 삶의 영역의 숫자에서, 그것은 실험 결과를 생성 할 수있는 증류탑의 현미경 버전이기 때문에 실험실 연구에 없어서는 안될 도구입니다.

그것의 이름이 나타내는대로, 그것은 그것의 기능의 발달에있는 가스를 이용한다; 더 정확히 말하자면, 혼합물의 구성 요소를 끄는 이동 단계입니다.

대부분의 경우 헬륨 인이 운반 기체는 크로마토 그래피 칼럼 내부를 통과하면서 동시에 모든 구성 요소를 분리합니다.

이 목적으로 사용되는 다른 수송 기체는 질소, 수소, 아르곤 및 메탄이다. 이들의 선택은 시스템에 결합 된 분석기 및 검출기에 따라 달라집니다. 유기 화학에서 주요 탐지기 중 하나는 질량 분광 광도계 (MS)입니다. 따라서이 기술은 GC / MS 명명법을 획득합니다.

따라서 혼합물의 모든 성분들이 분리되어있을뿐만 아니라 분자 질량이 무엇인지, 그리고 거기에서 그들의 동정과 정량 화.

모든 샘플은 자체 매트릭스를 포함하고 있으며 크로마토 그래피는 연구를 위해이를 "명확하게"할 수 있기 때문에 분석 방법의 발전과 발전에 도움이되었습니다. 또한 다 변수 도구와 함께 범위가 예상치 못한 수준으로 증가 할 수 있습니다..

색인

  • 1 가스 크로마토 그래피의 작동 원리?
    • 1.1 분리
    • 1.2 탐지
  • 2 가지 유형
    • 2.1 CGS
    • 2.2 CGL
  • 가스 크로마토 그래프 3 부
    • 3.1 칼럼
    • 3.2 검출기
  • 4 응용 프로그램
  • 5 참고

가스 크로마토 그래피의 작동 원리?

이 기술은 어떻게 작동합니까? 캐리어 기체의 최대 조성을 갖는 이동상은 샘플을 크로마토 그래피 컬럼 내로 끌고 간다. 액체 샘플은 증발 할 필요가 있으며,이를 보장하기 위해서는 그 성분이 높은 증기압을 가져야합니다.

따라서, 원래의 액체 혼합물로부터 휘발 된 캐리어 가스 및 기체 샘플이 이동상을 구성한다. 그러나 고정상은 무엇입니까??

대답은 팀이 작업하거나 분석을 요구하는 열의 유형에 달려 있습니다. 실제로이 고정 위상은 고려 된 CG의 유형을 정의합니다.

분리

중앙 이미지에서 간단한 방법으로 CG에서 열 내부 구성 요소의 분리 작업이 표현됩니다.

캐리어 기체 분자는 기화 된 시료의 것과 혼동되지 않도록 생략되었다. 각 색상은 다른 분자에 해당합니다..

고정상은 주황색 구체처럼 보일지라도 실제로는 척추의 내벽을 적시는 액체 박막입니다.

각 분자는 용해되거나 배포 할 것이다 상기 액체에서 다르게; 그와 가장 상호 작용하는 사람들은 뒤에 떨어지고, 그렇지 않은 사람들은 더 빨리 움직입니다..

결과적으로 다채로운 점들에서 볼 수 있듯이 분자들의 분리가 발생합니다. 보라색 점 또는 분자 ~을 피하다 먼저 푸른 색이 마지막으로 나올 때까지.

위의 말을하는 또 다른 방법은 다음과 같습니다. 첫 번째로 생략 된 분자는 가장 짧은 머무름 시간 (TR).

그래서, 당신은 그 분자를 직접적으로 TR. 컬럼의 효율은 정지상에 대한 유사한 친 화성을 갖는 분자를 분리하는 능력에 직접적으로 비례한다.

탐지

일단 이미지에서 보여지는 것처럼 분리가 완료되면, 그 포인트들은 빠져 나와 발견 될 것입니다. 이를 위해 검출기는 이들 분자가 야기하는 장애 또는 물리적 또는 화학적 변화에 민감해야합니다. 그 후, 그것은 증폭되고 크로마토 그램을 통해 표현되는 신호로 반응 할 것입니다.

그런 다음 크로마토 그램에서 신호, 형상 및 높이를 시간의 함수로 분석 할 수 있습니다. 다채로운 도트의 예는 네 가지 신호를 발생시켜야합니다 : 하나는 자주색 분자 용, 하나는 녹색 용, 다른 하나는 겨자 용, 다른 하나는 마지막 신호, 높은 TR, 청색 인 경우.

컬럼이 부족하고 청색 및 겨자색 분자를 적절하게 분리 할 수 ​​없다고 가정합니다. 무슨 일이 일어날까요? 이 경우, 4 개가 얻어지지 않을 것이다. 용리 밴드, 마지막 3 개가 중첩 된 이후 3 개.

이것은 또한 크로마토 그래피가 너무 높은 온도에서 수행되는 경우에도 발생할 수 있습니다. 왜? 온도가 높을수록 기체 분자의 이동이 빨라지고 용해도가 낮아지기 때문에; 따라서, 고정상과의 상호 작용.

유형

본질적으로 가스 크로마토 그래피에는 두 가지 유형이 있습니다 : CGS와 CGL.

CGS

CGS는 Gas-Solid Chromatography의 머리 글자입니다. 그것은 액체 대신 고체의 고정상을 갖는 것을 특징으로한다.

고체는 조절 된 직경의 기공이 있어야만 분자가 컬럼을 따라 이동하면서 유지됩니다. 이 고체는 통상적으로 제올라이트.

CGS는 보통 몇 가지 실험적 합병증에 직면하기 때문에 매우 특정한 분자에 사용됩니다. 예를 들어, 고체는 분자 중 하나를 비가 역적으로 유지하여 크로마토 그램의 모양과 분석 값을 완전히 변경합니다.

CGL

CGL은 Gas-Liquid Chromatography입니다. 이러한 유형의 가스 크로마토 그래피는 대부분의 모든 응용 분야를 포괄하므로 두 가지 유형 중 가장 유용합니다.

실제로, CGL은 가스 크로마토 그래피와 동의어이지만 논의되는 내용은 구체적으로 밝혀지지 않았습니다. 앞으로는이 유형의 CG 만 언급 될 것입니다..

가스 크로마토 그래프의 부품

위 그림은 기체 크로마토 그래프의 부품을 간략하게 나타낸 것입니다. 캐리지 가스 흐름의 압력 및 흐름이 조절 될 수 있으며 또한 컬럼을 가열하는 퍼니스의 온도.

이 이미지에서 CG를 요약 할 수 있습니다. 실린더에서 He의 전류가 흐릅니다.이 전류는 검출기에 따라 부품이 그 부품쪽으로 방향을 전환하고 다른 부품이 인젝터로 이동합니다.

마이크로 주사기가 주사기에 놓여지며 μL 정도의 샘플 체적이 즉시 (서서히가 아니라) 풀어집니다..

오븐과 인젝터의 열은 샘플을 순간적으로 증발시킬만큼 충분히 높아야합니다. 기체 시료가 직접 주입되지 않는 한.

그러나 온도가 너무 높아서 액체가 칼럼에서 증발 될 수 없으므로 고정상으로 작용합니다.

칼럼은 나선형으로 포장되어 있지만 U 자형 일 수도 있습니다 시료는 칼럼의 전체 길이를 따라 이동하여 검출기에 도달하여 신호가 증폭되어 크로마토 그램을 얻습니다.

열

시장에는 크로마토 그래피 컬럼을위한 다양한 옵션이있는 무한대의 카탈로그가 있습니다. 이들의 선택은 분리되고 분석되어야하는 구성 요소의 극성에 달려있다. 샘플이 무극성이라면 극성이 가장 적은 고정상이있는 컬럼이 선택됩니다.

기둥은 포장 유형 또는 모세관 일 수 있습니다. 고정상은 내경을 덮지 만 내부의 모든 부분을 덮지 않기 때문에 중심 이미지의 모서리는 모세관입니다..

충전 된 기둥에서는 모든 내부가 일반적으로 내화 벽돌 먼지 또는 규조토 인 고체로 채워져 있습니다.

외장재는 구리, 스테인레스 스틸 또는 유리 또는 플라스틱으로 구성됩니다. 각각의 특성은 사용 방식, 길이, 분리가 가장 잘 이루어지는 성분, 최적의 작동 온도, 내부 직경, 고체 지지체에 흡착 된 고정상의 비율 등의 특징을 가지고 있습니다..

감지기

기둥과 용광로가 CG의 핵심 (CGS 또는 CGL)이라면, 감지기는 당신의 두뇌입니다. 탐지기가 작동하지 않으면 표본의 구성 요소를 분리하는 것은 의미가 없기 때문에 표본의 구성 요소를 분리하는 것은 의미가 없습니다. 우수한 검출기는 분석 물의 존재에 민감해야하며 대부분의 구성 요소에 반응해야합니다.

가장 많이 사용되는 것은 열전도도 (TCD)로 모든 구성 요소에 반응하지만 특정 분석 물 세트를 위해 설계된 다른 검출기와 동일한 효율은 아닙니다.

예를 들어, 불꽃 이온화 검출기 (FID)는 탄화수소 또는 다른 유기 분자.

응용 프로그램

-법의학 또는 형사 론적 조사 연구실에서 가스 크로마토 그래프가 누락 될 수 없습니다..

-제약 업계에서는 제조 된 의약품의 불순물을 찾아내는 품질 분석 도구로 사용됩니다.

-약물 샘플을 검출하고 정량화하는데 도움을 주며, 운동 선수가 도핑되었는지 여부를 분석 할 수있게합니다..

-수원에서 할로겐 화합물의 양을 분석하는 데 사용됩니다. 마찬가지로 토양은 농약에 의한 오염 수준을 결정할 수있다..

-식물성 또는 동물성 여부에 관계없이 다른 기원의 시료의 지방산 프로필 분석.

-생체 분자를 휘발성 유도체로 변형시킴으로써이 기술로 연구 할 수 있습니다. 따라서 알콜, 지방, 탄수화물, 아미노산, 효소 및 핵산의 함량을 연구 할 수 있습니다.

참고 문헌

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