کروماتوگرافی گازی چیست؟ 

کروماتوگرافی گازی چیست؟

نویسنده:

ehsan hosnani
گردآوری، ترجمه و نگارش: احسان حُسنانی
مهندس شیمی - مترجم و پژوهشگر صنایع آرایشی بهداشتی




چکیده: کروماتوگرافی گازی یکی از روشهای آنالیز اسانس های روغنی است که اساس آن بر جداسازی ترکیبات بر اساس مکانیزم حلالیت در گازهای حامل است.
کروماتوگرافی گازی GC نوعی کروماتوگرافی توزیعی است که از بسیاری جهات شبیه روشهای HPLC، کروماتوگرافی کاغذی و غیره است. وجوه تفاوت در این است که فاز متحرک یک گاز است و حرکت اجزاء و ترکیبها در ستون کروماتوگرافی و جدا شدن آنها از یکدیگر تابع نفوذ و پخش متفاوت این ترکیبها در فاز گازی است. بسیاری از تفاوتهای بین HPLC و GC از خواص فیزیکی متفاوت فاز متحرک ترکیبها مثل گرانروی، قدرت اسیدی، قدرت بازی و تراکم پذیری ناشی شده است. اما علت جدا شدن ترکیبها از یکدیگر همان متفاوت بودن ثابت توزیع در فازهای متحرک است.
gas chromatography
دستگاه کروماتوگرافی گازی
در کروماتوگرافی گازی نیز همچون روشهای کروماتوگرافی دیگر دو پدیده دخالت دارند:
•  فرآیندهای استاتیکی یا تعادلی که بر مبنای ترمودینامیک قابل توضیح هستند.
•  فرآیندهای دینامیکی یا جریانی (از جمله انتقال جرم) که باید به وسیله سینتیک توضیح داده شوند.

دستگاه کروماتوگرافی گازی

یک کروماتوگراف گازی شامل قسمتهای زیر است:
الف) منبع گاز حامل که می توان سرعت جریان گاز آن را با یک جریان سنج تنظیم کرد.
ب) محل ورود نمونه که می توان آن را تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم کرد.
ج) ستون که در اتاقکی با درجه حرارت قابل کنترل قرار دارد و این درجه حرارت تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد قابل تنظیم است.
د) یک آشکارساز مناسب برای نمونه های گازی شکل که می توان آن را تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم کرد.
کروماتوگرافی گازی
درجات حرارت بالای قسمت ورودی و ستون برای تبخیر کردن نمونه و به حالت بخار نگاهداشتن آن مورد نیاز است. چون ضریب توزیع به درجه حرارت بستگی دارد بسته به دقت مورد نیاز در تعیین زمانهای بازداری، تغییرات هر دمای مشخص نباید بیشتر از ۰/۱± درجه سانتیگراد باشد. معمولاٌ قسمت ورودی و آشکارساز را در دمایی بالاتر (حدود ۱۰ درصد) از دمای ستون گاه می دارند تا از بخار بودن نمونه و عدم تراکم آن مطمئین شوند. درجه حرارت ستون معمولاً ۲۵ درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه جوش نمونه است، اما این یک ضرورت مطلق نیست؛ زیرا آنچه که لازم است این است که در ستون، فشار بخار ترکیب به اندازه کافی بالا باشد.
gc shimatsu
دستگاه کروماتوگرافی گازی مدل شیماتسو
آزمایشگاه اسانس گیری موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع

ستونهای کروماتوگرافی گازی

متداولترین ستونهای کروماتوگرافی گازی لوله های خمیده ای هستند که از ذرات جامد نسبتاٌ یکنواخت آغشته شده به یک فاز ساکن مایع پر شده اند.
رایج ترین ماده جامد پرکننده، دیاتومه دریایی (از قبیل کروموزورب) است.
جنس لوله نیز بستگی به نوع آزمایشهایی دارد که باید انجام شوند. معمولاً لوله های آلومینیومی و مسی به کار می روند، اما به دلیل وجود اکسیدهای حساس و فعال کاتالیتیکی روی سطوح داخلی و خارجی این فلزات، برای مواد شیمیایی فعال آلی این نوع ستونها کاربرد ندارند. از لوله های شیشه ای یا فولاد ضدزنگ نیز استفاده می شود. از نظر شیمیایی لوله های شیشه ای مناسب ترند، اما کار با آنها مشکل تر است. ستونهای لوله ای باز نازک معمولاٌ به طول 25 الی 100 متر و قطر داخلی 0.3 تا 0.6 میلیمتر بوده و از جنس فولاد ضدزنگ، شیشه یا کوارتز (سیلیس ذوب شده) هستند که از داخل با یک فاز ساکن اندود شده اند. انواع ستونهای سیلیس ذوب شده به دلیل خنثی بودن (و در نتیجه تشکیل پیکهای تیز و بدون دنباله) و انعطاف پذیری مکانیکی زیاد، محبوبیت فراوانی کسب کرده اند. انعطاف پذیری ستون ناشی از یک پوشش پلیمری خارجی روی ستون است که ستون را از رطوبت و انواع فرآیندهای فاسد کننده حفظ می کند و در نتیجه دوام و نرمی ستون حفظ می شود. البته آغشته کردن درون این نوع ستون به یک لایه فاز ساکن مایع بسیار مشکل است، اما می توان این کار را به طور شیمیایی و با تهیه فازهای پیونددار با ستون انجام داد. یعنی تقریباً همان کاری که در تهیه فازهای دارای پیوند شیمیایی با ماده پرکننده ستون در کروماتوگرافی مایع انجام می شود.
یکی دیگر از انواع ستونهای کروماتوگرافی ستونهای کاپیلاری (موئینه) است که در همان دهه اول پیدایش کروماتوگرافی گازی مطرح شدند. اما به تدریج مورد استفاده قرار گرفتند. در سالهای 1970 با افزایش نیاز به جداسازی و تفکیک مخلوطهای پیچیده تر (به ویژه در مطالعات زیست محیطی و زیست شیمیایی) و همزمان با تکامل بیشتر ستونهای موئینه، این نوع ستونها مجدداً مطرح شدند و گسترش سریعی یافتند.

آشکارسازهای کروماتوگرافی گازی

سه نوع آشکارساز بسیار متداول در کروماتوگرافی گازی آنهایی هستند که بر اساس هدایت گرمایی، یونی شدن در اثر شعله، و ربایش الکترون کار می کنند. اولی که در عین حال قدیمی ترین آشکارساز است بر اساس هدایت حرارتی متفاوت گازها و بخارها کار می کند. دومی و سومی تغییرات در جریانهای الکترونی را اندازه گیری می کنند. الکترون در دومی در اثر سوزاندن نمونه تولید می شود و در سومی در اثر مواجهه با یک منبع رادیواکتیو ایجاد می گردد.

• Gas Chromatography
• کروماتوگرافی گازی

مطلب قبلی: سولفوناسیون

مطلب بعدی: آلودگی هوا

معادل انگلیسی اصطلاحات تخصصی این مطلب

1- بازداری = Retard متوقف کردن، بازداری
2- تبخیر = Evaporation تبخیر

evaporation of sweat = تبخیر عرق
3- مواجهه = Exposure مواجهه، در معرض قرار گرفتن، در تماس قرار گرفتن
ensure that sun exposure is avoided= از عدم مواجهه با آفتاب اطمینان حاصل کنید. برخی از کرم های شب و کرم های ضد لک نباید در هنگام روز استفاده شوند زیرا فعالیتشان دچار اخلال می شود
Exposure time = زمان تماس، زمان مواجهه

overexposure = مواجهه بیش از حد

exposure to toxic chemicals = مواجهه با مواد شیمیایی


تلفظ exposure to toxic chemicals ↓
4- پوشش = Coverage پوشش

good coverage = پوشش خوب 

Gray hair coverage = پوشش سفیدی موها
5- مشک = Musk
6- کروماتوگرافی = Chromatography کروماتوگرافی، سوانگاری، یکی از پرکاربردترین روش‌های جداسازی مواد در آزمایشگاه

thin layer chromatography, TLC = کروماتوگرافی لایه نازک 
7- آلومینیوم = Aluminium آلومینیوم
8- نرمی = Softness نرمی
9- حامل = Vehicle حامل
10- کروماتوگرافی گازی = Gas Chromatography
11- نرم = Loose
adherent and loose white flakes = پوسته های سفید نرم و چسبنده
شل، نرم

loose powder = پودرهای نرم
پودرهای آرایشی که به فرم نرم و پرس نشده عرضه می شوند. در مقابل پودرهای فشرده

تلفظ loose powder ↓
12- انتقال جرم = Mass Transfer انتقال جرم، یکی از پدیده های انتقال در مهندسی شیمی
13- فاز ساکن = Stationary Phase
Stationary phase, stagnant phase = فاز ساکن
14- فاز متحرک = Mobile Phase فاز متحرک
15- آشکارساز = Detector آشکارساز
16- انعطاف پذیری = Flexibility فلاونوئید
17- شیمی = Chemistry شیمی 

organic chemistry = شیمی آلی 


تلفظ chemistry ↓


تلفظ organic chemistry ↓

مطلب فوق را در شبکه های اجتماعی زیر با دوستانتان به اشتراک بگذارید



درصورتی که این مطلب برای شما مفید است با کلیک روی لینک زیر آن را حمایت و توصیه کنید