2.1. Основи методу.
Газова хроматографія — це хроматографія, у якій рухома фаза знаходиться в стані газу або пари. У фармацевтичному аналізі застосовується як газоадсорбційна, так і газорідинна хроматографія. У газоадсорбційній хроматографії нерухомою фазою є твердий адсорбент, а в газорідинній — рідина, нанесена на твердий носій.
Через систему впродовж усього досліду пропускається газ-носій. Речовина, що аналізується, вводиться в потік газу-носія, випаровується і в пароподібному стані проходить крізь колонку, де й розділяється на компоненти. Розділені речовини елююються потоком газу-носія, реєструються детектором і фіксуються на хроматограмі у вигляді піків. Отримана хроматограма є основою для якісного і кількісного аналізу суміші речовин. Метод газової хроматографії застосовується для аналізу летких речовин або речовин, які можуть бути переведені в леткі за допомогою спеціальних прийомів, а також летких продуктів піролізу речовин, що досліджуються (піролітична хроматографія).
Газовий хроматограф складається з систем: введення, вимірювання та регулювання швидкості потоку газу-носія і допоміжних (для детектора) газів; уведення проби зразка, що аналізується; газохроматографічних колонок; термостатування і контролю температури колонок; детектування, реєстрації й обробки хроматографічної інформації
Рисунок 1. Принципова схема газового хроматографа:
1 — балон із газом-носієм;
2 — пристрій для регулювання тиску і складу газової суміші;
3 — детектор;
4 — термостат;
5 — колонка;
6 — пристрій для введення проби;
7 — самописець;
8 — хроматограма
Газ-носій подається в хроматограф з балона через редуктор. Найчастіше застосовують гелій, азот, аргон. Система введення проби складається з випарника, який має забезпечити якомога швидше випаровування компонентів проби і мембрани з термостійкої гуми. Об'єм проби рідини складає 0,1—1 мкл, газу — 0,5— 5 мл. Газохроматографічну колонку виготовляють зі скла або нержавіючої сталі у вигляді прямої, спіральної чи U-подібної трубки довжиною 1—3 м і внутрішнім діаметром 0,6—5 мм.
Температура колонки має забезпечити оптимальне розділення компонентів суміші. Для аналізу сумішей із широким діапазоном температур кипіння компонентів доцільно використовувати газову хроматографію з програмуванням температури або витрати газу-носія, або сполучення цих видів газової хроматографії. Найбільш розповсюджені тверді носії на основі силанізованого силікагелю, кремнезему, фторвуглецевих полімерів, полістиролу і його співполімерів. Нерухомою рідкою фазою є рідина з високою температурою кипіння. Найчастіше використовують полісилікони, поліетиленгліколі, вазелінове масло, апієзони, прості і складні ефіри, по-ліфеніли, багатоатомні спирти і т. ін.
Автоматична система вимірювання, реєстрації та обробки хроматографічної інформації включає в себе детектор, електронні пристрої підсилення, самописний вимірювальний прилад та інтегратор.
Найрозповсюдженішим детектором є детектор за іонізацією полум'я, котрий має досить високу чутливість і універсальність при аналізі органічних сполук. Недолік цього індикатора — складність роботи на ньому, оскільки він вимагає застосування трьох газів: газу-носія (краще гелій або ксенон), водню (з балонів або гідролітичного) і повітря (з балонів або компресора). Крім того, він не чутливий до молекул неорганічних сполук (вода, гази), а також органічних сполук, у молекулах яких відсутні групи С—Н. У такому разі доцільно застосовувати значно простіший у роботі детектор за теплопровідністю (катарометр), який є універсальним індикатором, але має слабшу чутливість.
У ГХ використовують детектори, які перетворять в електричний сигнал зміни фізичних або фізико-хімічних властивостей газового потоку, що виходить з колонки, в порівнянні з чистим газом - носієм. Існує безліч детекторів, протее широке застосування знаходятьт ількиті з них, які мають високу чутливість і універсальністю. До таких належать: катарометра (детектор по теплопровідності); полум'яно-іонізаційний детектор (ПІД), в якому водневе полум'я служить джерелом іонізації органічної сполуки; детектор електронного захоплення (ЕЗД); термоіонні детектор (ТІД), який володіє високою селективністю до органічних речовин, містить фосфор, азот і сірку. Інтерес до цього детектора помітно зріс у зв'язку із заміною хлорвмісних пестицидів на фосфорвмісних отрутохімікати, що використовуються в сільському господарстві і попадають потім у харчові продукти. Катарометр дозволяє визначити концентрації речовини в межах 0,1 - 0,01%, ПІД - 10 -3 - 10 -5% "; ЕЗД - 10 -6 -10 10%. Сучасні детектори дозволяють визначати навіть пікограмів (10 -12 г) речовини в пробі. Якісний і кількісний аналіз в методі ГХ проводять так само, як і в ВЖХ. Газорідинна хроматографія знаходить широке застосування для розділення, ідентифікації та кількісного визначення складних багатокомпонентних систем, таких як нафта, біологічні рідини, харчові продукти, парфумерно-косметичні вироби та багато інших. Метод відрізняється високоючутливістю, експресність; для аналізу не потрібно великої кількості досліджуваного зразка.