مبدأ عمل كروماتوغرافيا الغاز

مبدأ عمل كروماتوغرافيا الغاز

كروماتوغرافيا الغازهي تقنية تجريبية تفصل الخليط إلى مكونات فردية. يتم استخدامه لتحديد وتحديد مكونات العينة. بعد مرور العينة عبر الكاشف ، يتم تسجيل الرسم الصبغي. تمثل كل ذروة مكونا مختلفا عن العينة المختلطة الأولية. يسمى الوقت الذي تظهر فيه الذروة وقت الاستبقاء ويمكن استخدامه لتوصيف كل مكون ، وحجم الذروة (ارتفاع الذروة أو المساحة) هو مقياس لمقدار محتوى المكون.

الهيكل الأساسي

يتكون الهيكل الأساسي لكروماتوجراف الغاز من جزأين ، وحدة تحليل ووحدة عرض. الأول يشمل بشكل أساسي مصادر الغاز وأجهزة قياس التحكم وأجهزة تغذية العينات ومنظمات الحرارة والأعمدة. هذا الأخير يشمل بشكل أساسي الكاشف والمسجل التلقائي. الأعمدة وأجهزة المعايرة هي المكونات الأساسية لكروماتوجراف الغاز.

（1）نظام هوائي مسار الغاز في كروماتوغرافاف الغاز هو نظام دائرة مغلقة يعمل فيه الغاز الناقل باستمرار. يتطلب نظام دائرة الغاز بأكمله غاز ناقل نقي ، وإحكام جيد ، وسرعة تدفق مستقرة ، وقياس دقيق لمعدل التدفق.

（2）حقن نظام الحقن هو الإضافة المنتظمة والكمية لعينة غاز أو سائل إلى الجزء العلوي من العمود.

（3）يوجد في قلب نظام الفصل العمود ، الذي يعمل على فصل العينة متعددة المكونات إلى مكونات فردية. تنقسم الأعمدة إلى أعمدة معبأة وشعرية.

（4）تتمثل وظيفة كاشف نظام الكشف في تحويل مكونات العينة المفصولة بالعمود الكروماتوغرافي إلى إشارات كهربائية وفقا لخصائصها ومحتوياتها. بعد التضخيم ، يتم تسجيلها بواسطة المسجل على شكل كروماتوجرام.

（5）تسجيل الإشارات أو أنظمة معالجة بيانات الحواسيب الصغيرة في السنوات الأخيرة ، استخدمت معالجات البيانات الكروماتوغرافية بشكل أساسي الكروماتوغراف. يمكن لمعالجات البيانات الكروماتوغرافية طباعة الكروماتوجرافيات المسجلة وطباعة النتائج المعالجة على نفس ورق التسجيل ، مثل وقت الاستبقاء ، والجزء الكتلي من المكونات المقاسة ، والمزيد.

（6）نظام التحكم في درجة الحرارة يستخدم للتحكم في درجة حرارة العمود والكاشف وغرفة التغويز وقياسها جزءا مهما من كروماتوجراف الغاز. ينقسم الكروماتوغرافاف الغازي إلى فئتين: إحداهما كروماتوغرافاف غاز صلب ، والأخرى كروماتوغرافاف غاز سائل. نوعان من الكروماتوجراف لهما مراحل ثابتة مختلفة ، لكن هيكل الأداة عالمي.

مبدأ العمل

يستخدم الكروماتوجراف عمودا لفصل الخليط أولا ، ثم يستخدم الكاشف للكشف عن المكونات المنفصلة بالتسلسل. يبلغ قطر الأعمدة عدة ملليمترات ، مملوءة بمادة ماصة صلبة أو مذيب سائل ، وتسمى المادة الممتزة أو المذيبات المملوءة بالمرحلة الثابتة. تتوافق مع المرحلة الثابتة هناك أيضا مرحلة متحركة. الطور المتحرك هو غاز لا يتفاعل مع كل من العينة والطور الثابت وهو بشكل عام نيتروجين أو هيدروجين.　يتم حقن العينة المراد تحليلها في المرحلة المتنقلة في أعلى العمود. تحمل المرحلة المتحركة العينة إلى العمود ، لذلك تسمى المرحلة المتحركة أيضا الغاز الناقل. أثناء التحليل ، يتدفق الغاز الناقل باستمرار عبر العمود بمعدل تدفق ثابت ؛ يتم حقن العينة مرة واحدة فقط في كل مرة ، ويتم الحصول على نتائج التحليل لكل حقنة. يعتمد فصل العينة في العمود على الاختلاف في الخصائص الديناميكية الحرارية. الطور الثابت والمكونات في العينة لها صلات مختلفة (قوى امتصاص مختلفة للكروماتوغرافاف الصلب للغاز وقابلية ذوبان مختلفة للكروماتوغرافاف الغازي السائل). عندما يستمر الغاز الناقل في المرور عبر العمود مع العينة ، تتحرك المكونات ذات التقارب العالي ببطء في العمود لأن التقارب العالي يعني أن الطور الثابت له قوة كبيرة لسحبه. يكون التقارب أسرع عند الحركة. الأنابيب ذات الأعمدة الأربعة هي في الواقع واحدة ، وتستخدم فقط للإشارة إلى حالة كل مكون في العينة في لحظات مختلفة. العينة عبارة عن خليط من مكونات A و B و C. عندما أحضرهم الغاز الناقل للتو إلى العمود ، تم خلط الثلاثة تماما. بعد فترة زمنية معينة ، بعد أن يأخذهم الغاز الناقل مسافة معينة في العمود ، يبدأ الثلاثة في الانفصال. ثم تابع ، سيتم فصل الثلاثة.

تظهر الإشارة التي يقدمها الكاشف لكل مكون على المسجل كذروة واحدة تسمى الذروة الكروماتوجرافية. الحد الأقصى للقيمة على الذروة الكروماتوغرافية هو أساس التحليل النوعي ، وتعتمد المنطقة التي تغطيها الذروة الكروماتوغرافية على محتوى المكون المقابل ، وبالتالي فإن منطقة الذروة هي أساس التحليل الكمي. بعد حقن عينة الخليط ، يسمى المنحنى الذي يسجله المسجل بالكروماتوجرام. تحليل الكروماتوجرام للحصول على نتائج التحليل النوعي والتحليل الكمي.

يتم توفير الغاز الناقل بواسطة أسطوانة الغاز الناقل ويتم تمريره عبر صمام التحكم في تدفق الغاز الناقل لتثبيت التدفق ومقياس الدوران للكشف عن معدل التدفق إلى غرفة تبخير العينة. يحتوي مبخر العينة على ملف تسخين لتبخير عينة السائل. إذا كانت العينة المراد تحليلها غاز ، فلا يلزم تسخين غرفة التبخير. غرفة التبخير نفسها هي غرفة الحقن ، ويمكن حقن العينة في الغاز الناقل. يدخل الغاز الناقل إلى العمود مع العينة المحقونة من منفذ الحقن ، ويدخل الكاشف بعد الانفصال ، ثم يتم تنفيسه. بعد تضخيم الإشارة من الكاشف ، يتم تسجيل الكروماتوغرام للعينة بواسطة المسجل.

كروماتوغرافاف الغازهي أداة متعددة المكونات لفصل وتحليل الخلط. إنها تقنية كروماتوغرافية عمودية تستخدم الغاز كمرحلة متحركة وطريقة التنظيف. عندما تدخل مادة التحليل متعددة المكونات إلى العمود ، يختلف معامل التقسيم بين طور الغاز وطور السائل الثابت للمكونات في العمود ، وبالتالي فإن سرعة تشغيل كل مكون في العمود مختلفة. بعد أن يكون العمود طويلا ، يترك العمود بالتسلسل ويدخل الكاشف. بعد اكتشافها ، يتم تحويلها إلى إشارة كهربائية وإرسالها إلى محطة معالجة البيانات. هذا يكمل التحليل النوعي والكمي للمادة المقاسة.