اساس کروماتوگرافی گازی 

همانند سایر متدهای کروماتوگرافی، اساس جداسازی در این تکنیک برمبنای فاز ساکن و فاز متحرک استوار است که در اینجا فاز متحرک یک گاز بی اثر (عموما هلیوم، آرگون و یا نیتروژن) می باشد که تحت عنوان گاز حامل (carrier gas) از آن یاد می شود. در کروماتوگرافی گازی عموما از ستون های کپیلاری (که عمدتا 30-60 متر طول و قطر بسیار کمی دارند) به عنوان فاز ساکن استفاده می شود و جداسازی ترکیبات برمبنای قدرت برهمکنش متفاوت ترکیبات نمونه با فاز ساکن صورت می گیرد به گونه ای که ترکیباتی از نمونه که برهمکنش قوی تری با فاز ساکن دارند به مدت طولانی تری در ستون کپیلاری باقی می مانند و در نتیجه این ترکیبات با زمان بازداری طولانی تری از سایر ترکیبات نمونه جدا می شوند.

 

کروماتوگرافی گازی چگونه عمل می کند؟

مطابق با شکل زیر یک سیلندر گاز حامل به دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل می باشد و وظیفه ی حمل نمونه ی تزریق شده به دستگاه را برعهده دارد. وقتی نمونه ی مجهول (که به صورت محلول می باشد) به محل تزریق(injector) دستگاه تزریق می شود، تحت تاثیر دمای محل تزریق سریعا تبخیر شده و به فرم گازی در می آید و همراه با گاز حامل در طول ستون کپیلاری به جلو رانده می شود. در اطراف ستون کپیلاری محفظه ی دمایی (آون) قرار دارد ودرجه حرارت لازم برای برهمکنش بیشتر بین فاز ساکن و ترکیبات نمونه را فراهم می آورد تا جداسازی بهتری صورت گیرد. یک  آشکارساز در قسمت انتهایی ستون تعبیه شده تا غلظت ترکیبات خروجی از ستون را اندازه گیری نماید؛ مبنای این اندازه گیری براساس یک نمونه ی استاندارد با غلظت مشخص است به این گونه که میزان ارتفاع یا سطح زیر پیک نمونه مجهول با ارتفاع یا سطح زیر پیک نمونه ی استانداردی که زمان بازداری یکسانی با نمونه ی مجهول دارد سنجیده می شود و از این رو غلظت نمونه مجهول براساس غلظت نمونه ی استاندارد محاسبه می شود ,

1- سیلندر گاز حامل     2- تنظیم کننده ی سرعت جریان گاز حامل         3-محل تزریق نمونه          4- سرنگ تزریق نمونه      5- ستونGC            6- دتکتور           7- کروماتوگرام

چه فاکتورهایی برجداسازی ترکیبات در GC اثر می گذارند؟

1) فشار بخار

  نقطه جوش ترکیبات غالبا با قطبیت آنها مرتبط است. بنابراین ترکیباتی با نقطه جوش پایین تر فشار بخار بالاتری دارند و این ترکیبات مدت زمان کوتاه تری را همراه با گاز حامل در ستون کاپیلاری می گذرانند که این امر منجر به کاش زمان بازداری این ترکیبات می شود و  همین امر یکی از دلایل عمده استفاده از حلال هایی با نقطه جوش پایین برای حل کردن نمونه است.

2) قطبیت ترکیبات نمونه در تقابل با قطبیت فاز ساکن نشانده شده برروی ستون های کاپیلاری

در صورت مشابهت قطبیت نمونه با فاز ساکن، به دلیل برهمکنش شدیدتر بین این دو مدت زمان بازداری افزایش می یابد.

3) دمای ستون

به عنوان مهمترین عامل در جداسازی ترکیبات با GC نقش دارد، اما بهترین جداسازی ها در GC عموما با برنامه ی گرادیان دمایی (تغییرات دمایی در طی یک بازه ی زمانی) صورت می گیرد. زیرا تفاوت در قطبیت ترکیبات و نقطه جوش آنها در این برنامه لحاظ می گردد و همین امر باعث برهمکنش موثر ترکیبات نمونه با فاز ساکن و در نتیجه جداسازی هرچه بهتر آنها می گردد.

4) سرعت جریان گاز حامل

افزایش سرعت جریان گاز حامل منجر به کاهش زمان بازداری می شود اما این سرعت باید به گونه ای بهینه شود تا بتواند در یک زمان بازداری کوتاه بهترین جداسازی را برای ترکیبات به همراه داشته باشد.

5) طول ستون کپیلاری

افزایش طول ستون عمدتا منجر به جداسازی بهتر ترکیبات می شود زیرا ترکیبات فرصت کافی برای برهمکنش با فاز ساکن را دارا می باشند .

6) میزان حجم نمونه  تزریق شده

به منظور داشتن جداسازی بهتر و عدم وجود دنباله (tail) در پیک ها، حجم نمونه تزریق شده به GC نباید مقدار زیادی باشد و عمدتا فقط 1-2% از کل نمونه ی تزریق شده به GC از ستون کاپیلاری عبور می کند تا از بارگذاری بیش از حد نمونه (overload) جلوگیری شود و پیک هایی با پهنای مناسب و قرینه به دست آید.

نتیجه گیری: با توجه به مطالب فوق ، افزایش دما و افزایش سرعت جریان گاز حامل منجر به کاهش زمان بازداری نمونه می شود اما به منظور افزایش کارایی جداسازی، این دو فاکتور باید بهینه گردد.