
- •Газова хроматографія. Використання в аналізі.
- •Процеси, які лежать у основі хроматографічного розділення (Теорія методу)
- •Ефективність колонки
- •Теорія швидкостей
- •Ідентифікація речовин за параметрами утримування
- •Кількісне визначення речовин
- •Процеси, які лежать у основі хроматографічного розділення (Теорія методу)
- •Ефективність колонки
- •Теорія швидкостей
- •Сили взаємодії і коефіцієнт розподілу
- •Селективність рідкої фази
- •Хроматографічні колонки
- •Детектори
- •Твердий носій
- •Рідка нерухома фаза
Ідентифікація речовин за параметрами утримування
Ідентифікацію випробовуваних речовин у газовій хроматографії проводять за допомогою абсолютних, виправлених та відносних параметрів утримування. До абсолютних параметрів утримуваня відносяться абсолютні (невиправлені) час утримування (tR), відстань на хроматограмі (lR) і утримуваний об’єм (VR). Абсолютний час утримування (tR) – це час від моменту введення проби у хроматограф до моменту появи максимуму хроматографічного піка випробовуваної сполуки. Абсолютна відстань на хроматограмі (lR) – це відстань від точки введення проби на хроматограмі до виходу максимуму хроматографічного піка по нульовій (базовій) лінії. Абсолютний утримуваний об’єм (VR) представляє собою добуток абсолютного часу утримування і об'ємної швидкості газу-носія:
VR = tR F; (5.14)
де: VR – утримуваний об’єм, мл;
tR – час утримування, с;
F – об’ємна швидкість газу-носія, мл/хв.
Виправлені параметри утримування розраховують як різницю між абсолютними параметрами утримування випробовуваних сполук та абсолютними параметрами утримування несорбованих компонентів:
tR´ = tR - tA (5.15)
lR´ =lR - lA (5.16)
VR´ =VR - VA (5.17)
Відносні параметри утримування розраховують як відношення абсолютних параметрів утримування випробовуваних сполук до абсолютних параметрів утримування речовини-стандарту:
(5.18).
Кількісне визначення речовин
Кількісне визначення речовин за допомогою газової хроматографії проводять методами абсолютного калібрування, внутрішнього стандарту та внутрішньої нормалізації.
Кількісною характеристикою речовин, досліджуваних за допомогою газової хроматографії є висота або площа хроматографічного піку. Найчастіше висоту хроматографічного піку за відсутності автоматичного заміру результатів аналізу вимірюють як добуток висоти і ширини хроматографічного піку на половині висоти.
Рис. . Вимірювання площі як добутку висоти на півширину (квадратура).
Н – висота; w – ширина на половині висоти піку;
Метод абсолютного калібрування представляє собою залежність висоти або площі хроматографічного піка випробовуваної сполуки від концентрації або вмісту цієї сполуки у пробі.
Метод внутрішнього стандарту – це графічна залежність відношення висоти або площі хроматографічного піку випробовуваної сполуки до висоти або площі хроматографічного піку речовини-стандарту від концентрації або вмісту цієї сполуки у пробі.
Метод внутрішньої нормалізації представляє собою відношення вмісту окремого компоненту суміші до сумарного вмісту всіх компонентів суміші у відсотках.
Газова хроматографія – метод розділення летких сполук, що базується на розподілі речовини між двома фазами; одна з цих фаз є нерухомою, з великою поверхнею, а друга – газ, який протікає через нерухому фазу. Метод використовується для розділення, ідентифікації та кількісного визначення газів, рідин та твердих речовин.
Якщо нерухомою фазою є тверда речовина, то такий варіант газової хроматографії носить назву газоадсорбційна хроматографія. Розділення у такому випадку визначається адсорбційними властивостями наповнювача колонки (сорбента) у відношенні до аналізованих речовин, переважно газів. Найчастіше використовуваними наповнювачами є силікагель, молекулярні сита, активоване вугілля.
Якщо нерухомою фазою є рідина, то такий варіант газової хроматографії носить назву газо-рідинної хроматографії. У цьому випадку рідина (рідка нерухома фаза) розподіляється у вигляді тонкої плівки на поверхні інертного твердого носія і основою розділення служить розподіл компонентів проби між плівкою рідини та газовою фазою.
Для аналізу використовуються газові хроматографи, які складаються з наступних основних частин:
балон з газом-носієм;
регулятор розходу;
випарник (інжектор) (місце введення проби);
колонка (термостатована);
детектор (з відповідним електронним пристроєм);
самописець;
термостати для випарника, колонки та детектора.
В газо-рідинній хроматографії компоненти досліджуваної суміші переміщаються через колонку з потоком інертного газу (газу-носія). Досліджувана суміш розподіляється між газом-носієм і нелетким розчинником (нерухомою рідкою фазою), нанесеною на інертний твердий матеріал (твердий носій) з певним розміром частин. Компоненти суміші відповідно до коефіцієнтів розподілу селективно утримуються нерухомою фазою до моменту утворення окремих смуг (зон) у газі-носії. Ці смуги, що відповідають окремим компонентам, виносяться із колонки з потоком газу-носія і реєструються детектором у вигляді сигналів, що залежать від часу.
Газохроматографічний аналіз можу здійснюватись у ізотермічному режимі, тобто, при постійній температурі, або при програмуванні температури колонок, що дозволяє зменшувати час елюювання компонентів.
При використанні самописця з діаграмною стрічкою запис результатів хроматографічного аналізу називається хроматограмою. Звичайно на осі абсцис реєструють час, а на осі ординат – сигнал детектора у мілівольтах.