Gaz xromatografiyasi

Gaz xromatografiyasi — analitik kimyoda parchalanmasdan bugʻlanishi mumkin boʻlgan birikmalarni ajratish uchun ishlatiladigan xromatografiyaning keng tarqalgan shakli. GC koʻpincha maʼlum bir moddaning tozaligini tekshirish yoki aralashmaning turli komponentlarini ajratish uchun ishlatiladi (bunday komponentlarning nisbiy miqdori ham aniqlanishi mumkin). Baʼzi hollarda GC birikmani aniqlashga yordam beradi. Preparativ xromatografiyada GK dan aralashmalardan toza birikmalar tayyorlash mumkin.^[1]

Avtosampler oʻrnatilgan gaz xromatografi

Gaz xromatografiyasida mobil faza odatda geliy kabi inert tashuvchi gaz yoki azot kabi reaktiv boʻlmagan tashuvchi gazdir. Vodorod gazini ajratish uchun samarali boʻlsa-da, geliy asboblarning 90 % da ishlatiladigan eng keng tarqalgan tashuvchi gazdir.^[2] Statsionar faza sifatida koʻpincha ustun deb ataladigan shisha yoki metall naychaning ichki devoridagi inert qattiq tayanchda suyuqlik yoki polimerning mikroskopik qatlami ishlatiladi. Gaz xromatografiyasi uchun ishlatiladigan asbob gaz xromatografi (yoki „aerograf“, „gaz separator“) deb ataladi.

Tahlil qilingan gaz birikmalari statsionar faza bilan qoplangan ustun devorlari bilan oʻzaro taʼsir qiladi. Aralashma tarkibidagi har bir birikma maʼlum vaqt oraligʻida elute qilinadi (yuviladi), uni ushlab turish vaqti deb ataladi. Kechiktirish vaqtlarini taqqoslash GC ning analitik samaradorligini beradi.

Gaz xromatografiyasi printsipial jihatdan ustunli xromatografiyaga oʻxshaydi (xromatografiyaning boshqa shakllari, masalan, HPLC), lekin bir qancha muhim farqlarga ega. Birinchidan, aralashmadagi birikmalarning ajralish jarayoni suyuq statsionar faza va koʻchma gaz fazasi oʻrtasida sodir boʻladi, ustunli xromatografiyada esa statsionar faza qattiq, harakatchan faza esa suyuqlikdir. Shuning uchun protseduraning toʻliq nomi — „Gaz-suyuqlik xromatografiyasi“ mos ravishda mobil va statsionar fazalarni bildiradi. Ikkinchidan, ustun gaz haroratini nazorat qilish mumkin boʻlgan pechga joylashtiriladi, anʼanaviy ustunli xromatografiya esa haroratni nazorat qilmaydi. Uchinchidan, gaz fazasidagi birikmaning kontsentratsiyasi faqat gazning bug 'bosimi funktsiyasidir.

Gaz xromatografiyasi baʼzan bug 'fazasi xromatografiyasi (VPC) yoki gaz-suyuqlik boʻlinish xromatografiyasi (GLPC) deb ataladi. Ushbu muqobil nomlar, shuningdek, ularning qisqartmalari koʻpincha ilmiy adabiyotlarda qoʻllanadi. Aniqroq qilib aytadigan boʻlsak, GLPC bu toʻgʻri atama, shuning uchun koʻplab mualliflar uni tanlaydilar.

Tarixi

Rus olimi Mixail Semenovich Tsvetning xromatografiyasi^[3] U 1903-yilda oʻsimlik pigmentlarini suyuq xromatografiya yordamida ajratish tajribalariga asoslangan. 1947-yilda nemis kimyogari Erika Kremer avstriyalik doktorant Fritz Prior bilan birgalikda GK ning nazariy asoslarini ishlab chiqdi va birinchi suyuq gazli xromatografni qurdi, ammo uning ishi ahamiyatsiz deb topildi va uzoq vaqt eʼtiborga olinmadi..^[4] Archer Jon Porter Martin suyuqlik-suyuqlik (1941) va qogʻoz (1944) xromatografiyasini ishlab chiqishdagi faoliyati uchun Nobel mukofotiga sazovor boʻlgan va shuning uchun gaz xromatografiyasining asoschisi hisoblanadi. Olovli ionizatsiya detektori (FID) ishlab chiqilgandan soʻng, gaz xromatografiyasidan foydalanish tez sur’atlar bilan oʻsdi.^[5]

GC orqali tahlil qilish

Gaz xromatografi murakkab kimyoviy moddalarni ajratish uchun kimyoviy tahlil asbobidir. Gaz xromatografida gaz oqib oʻtadigan ustun deb ataladigan yupqa naychadan foydalaniladi. Namunadagi birikmalar turli xil kimyoviy va fizik xususiyatlari va statsionar faza deb nomlanuvchi material bilan oʻzaro taʼsiri tufayli ustun boʻylab turli tezliklarda harakatlanadi. Kimyoviy moddalar ustunni tark etganda, ular elektron tarzda aniqlanadi va aniqlanadi. Ustundagi statsionar fazaning maqsadi aralashmaning tarkibiy qismlarini ajratishdir. Uning yordamida komponentlarning har biri boshqa vaqtda (ushlab turish vaqti) ustundan yuviladi. Kechikish ketma-ketligini yoki vaqtini oʻzgartirish uchun ishlatilishi mumkin boʻlgan boshqa parametrlar tashuvchining gaz oqimi tezligi, ustun uzunligi va haroratdir.

Gaz xromatografi diagrammasi.

GC tahlilida suyuq yoki gazsimon tahlil qiluvchi modda odatda mikroshprits (yoki qattiq fazali mikroekstraktsiya tolalari, gaz almashinuvi tizimi) yordamida ustunning „boshiga“ AOK qilinadi. Tashuvchi gaz analit molekulalarini ustun orqali harakatga keltiradi, bu harakat analit molekulalarining adsorbsiyasi bilan inhibe qilinadi. Molekulalarning ustun boʻylab harakatlanish tezligi adsorbsiya kuchiga bogʻliq boʻlib, u oʻz navbatida molekula turiga va statsionar faza materiallariga bogʻliq. Har bir molekula boshqa tezlikda harakat qilganligi sababli, aralashmaning tarkibiy qismlari ajralib turadi va turli vaqtlarda (ushlab turish vaqti) ustunning oxiriga etib boradi. Kolonnadan chiqishni kuzatish uchun detektor ishlatiladi; Shunday qilib, har bir komponentning chiqish vaqtini va miqdorini aniqlash mumkin. Odatda moddalarni sifatli aniqlash uchun ustundan chiqish tartibi yoki kechikish vaqti qoʻllanadi.

Avtonamuna

Avtonamuna oluvchilar namunani avtomatik ravishda kirish joyiga kiritish imkonini beradi. Naqshni qoʻlda kiritish mumkin boʻlsa-da, bugungi kunda u keng tarqalgan emas. Avtomatlashtirilgan kiritish takroriylikni yaxshilaydi va vaqtdan unumli foydalanishga yordam beradi.

Suyuq yoki gazsimon namunalar uchun mikroshprits asosidagi avtomatik namuna oluvchi

Koʻp turli xil avtomatik namunalar mavjud. Robot texnologiyalariga asoslangan avtonamunachilar (eng keng tarqalgan: XYZ roboti^[6] va aylanadigan robotlar) sigʻimiga koʻra (avto-injektorlar va avtonamuna oluvchilar) yoki namuna turi boʻyicha tasniflanishi mumkin:

Suyuqlik
Statik bugʻ fazasi
Dinamik xato bosqichi
Qattiq fazali mikroekstraktsiya (SPME)

Manbalar

↑ „Gas Chromatography“. Linde AG. 3-mart 2012-yilda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 11-mart 2012-yil.
↑ Grob. „Carrier Gases for GC“. Restek Advantage, Restek Corporation (1997). 2020-yil 6-avgustda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 9-mart 2016-yil.
↑ „Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft v.24 1906.“ (en). Qaraldi: 2019-yil 19-aprel.
↑ Ettre, Leslie S. (2008), The Beginnings of Gas Adsorption Chromatography 60 Years Ago, LCGC North America, 2020-06-23da asl nusxadan arxivlandi
↑ R. A. Dewar; McWILLIAM, I. G. (March 1958). „Flame Ionization Detector for Gas Chromatography“. Nature (inglizcha). 181-jild, № 4611. 760-bet. Bibcode:1958Natur.181..760M. doi:10.1038/181760a0. ISSN 1476-4687.
↑ Carvalho, Matheus (2018). „Osmar, the open-source microsyringe autosampler“. HardwareX. 3-jild. 10–38-bet. doi:10.1016/j.ohx.2018.01.001.

[1] „Gas Chromatography“. Linde AG. 3-mart 2012-yilda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 11-mart 2012-yil.

[2] Grob. „Carrier Gases for GC“. Restek Advantage, Restek Corporation (1997). 2020-yil 6-avgustda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 9-mart 2016-yil.

[3] „Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft v.24 1906.“ (en). Qaraldi: 2019-yil 19-aprel.

[4] Ettre, Leslie S. (2008), The Beginnings of Gas Adsorption Chromatography 60 Years Ago, LCGC North America, 2020-06-23da asl nusxadan arxivlandi

[5] R. A. Dewar; McWILLIAM, I. G. (March 1958). „Flame Ionization Detector for Gas Chromatography“. Nature (inglizcha). 181-jild, № 4611. 760-bet. Bibcode:1958Natur.181..760M. doi:10.1038/181760a0. ISSN 1476-4687.

[6] Carvalho, Matheus (2018). „Osmar, the open-source microsyringe autosampler“. HardwareX. 3-jild. 10–38-bet. doi:10.1016/j.ohx.2018.01.001.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]