Πώς διαχωρίζει η χρωματογραφία αερίου διαχωρισμένες ουσίες;
1. Έγχυση και εξάτμιση:
* Το δείγμα εγχέεται σε θερμαινόμενη θύρα έγχυσης, όπου εξατμίζεται.
* Το αχνό δείγμα στη συνέχεια μεταφέρεται με αέριο αδρανούς φορέα (συχνά ήλιο ή άζωτο) μέσω της στήλης GC.
2. Διαχωρισμός στη στήλη:
* Η στήλη GC είναι ένας μακρύς, σπειροειδής σωλήνας γεμάτος με σταθερή φάση.
* Η στατική φάση μπορεί να είναι υγρό ή στερεό και αλληλεπιδρά διαφορετικά με διαφορετικές ουσίες που βασίζονται στην πολικότητα, το μέγεθος και το σχήμα τους.
* Καθώς το εξατμισμένο δείγμα ταξιδεύει μέσω της στήλης, κάθε συστατικό αλληλεπιδρά με τη στατική φάση σε διαφορετικό βαθμό.
* Ουσίες με χαμηλότερα σημεία βρασμού και ασθενέστερες αλληλεπιδράσεις με τη στατική φάση θα ταξιδέψουν γρηγορότερα μέσω της στήλης.
* Οι ουσίες με υψηλότερα σημεία βρασμού και ισχυρότερες αλληλεπιδράσεις με τη στατική φάση θα ταξιδέψουν πιο αργά.
3. Ανίχνευση:
* Καθώς κάθε στοιχείο εξέρχεται από τη στήλη, διέρχεται από έναν ανιχνευτή.
* Ο ανιχνευτής μετρά τη συγκέντρωση κάθε συστατικού, παράγοντας ένα σήμα που καταγράφεται ως κορυφή σε ένα χρωματογράφημα.
Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τον διαχωρισμό:
* Στατική φάση: Οι διαφορετικές σταθερές φάσεις έχουν διαφορετικές πολικότητες και ιδιότητες, οδηγώντας σε διαφορετικές αλληλεπιδράσεις με τα συστατικά του δείγματος.
* Θερμοκρασία στήλης: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες μειώνουν το χρόνο που χρειάζεται για να ταξιδέψουν εξαρτήματα μέσω της στήλης, γεγονός που μπορεί να επιταχύνει τη διαδικασία διαχωρισμού.
* Ρύθμιση ροής αερίου φορέα: Οι υψηλότεροι ρυθμοί ροής μπορούν να μειώσουν την αποτελεσματικότητα του διαχωρισμού.
* Μέγεθος δείγματος: Πολύ μεγάλο μέγεθος δείγματος μπορεί να υπερφορτώνει τη στήλη και να οδηγήσει σε κακό διαχωρισμό.
Εφαρμογές αερίου χρωματογραφίας:
* Ανάλυση οργανικών ενώσεων: Το GC χρησιμοποιείται ευρέως για την ανάλυση σύνθετων μίξεων οργανικών ενώσεων, όπως εκείνα που βρίσκονται στο πετρέλαιο, τα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά προϊόντα.
* Περιβαλλοντική παρακολούθηση: Το GC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό και τον ποσοτικό προσδιορισμό των ρύπων στον αέρα, το νερό και το έδαφος.
* Ιατροδικαστική επιστήμη: Το GC χρησιμοποιείται για την ανάλυση αποδεικτικών στοιχείων σε ποινικές έρευνες, όπως περιεκτικότητα σε αλκοόλ αίματος ή παρουσία φαρμάκων.
Εν ολίγοις, η χρωματογραφία αερίου διαχωρίζει τις ουσίες, αξιοποιώντας τις διαφορές στις πιέσεις των ατμών και τις αλληλεπιδράσεις τους με τη στατική φάση, παρέχοντας ένα ισχυρό εργαλείο για την ανάλυση σύνθετων μίξεων.
