کروماتوگرافی گاز

کروماتوگرافی گازی در سال 1952 به وسیله جیمز و مارتین برای جدا کردن مقادیر کم اسیدهای چرب به کار برده شد. GC یک روش فیزیکی است که برای جداسازی، شناسایی و اندازه‌گیری اجزای فرار به کار مي‌رود. به عنوان مثال جدا کردن بنزن (نقطه جوش °1/80) از سیلکوهگزان (نقطه جوش °8/80) بوسیله تقطیر جزء به جزء غیر ممکن است. در صورتی که آن ها را در چند دقیقه می توان به کمک کروماتوگرافی گازی جدا نمود و شناسایی کرد. همچنین حدود 200 جزء مختلف نفت خام را به آسانی می توان تشخیص داد. اين روش سریع و ساده است و برای تشخیص ناخالصی های موجود در يک ماده فرار یا مقادير کم مواد ضد آفت در پوست میوه‌جات و اندازه‌گیری گازها و آلودگی مواد به کار می رود.
در کروماتوگرافی گازی، فاز متحرک يک گاز است. فاز ساکن یک ماده جاذب جامد يا مایع پوشش داده شده و يا دارای پیوند با يک جامد بر روی ديواره ستون است. اگر فاز ساکن جامد باشد، روش را کروماتوگرافی گاز_جامد (GSC) و اگر فاز ساکن مایع باشد، روش را کروماتوگرافی گاز_مايع (GLC) مي‌نامند. هر چند هر دو روش در تجزيه به کار مي‌روند ولی GLC بيشتر مورد استفاده قرار می گيرد.
جدا شدن اجزاي يک نمونه فرار در GLC بر اساس تقسيم آن ها بين دو فاز مايع و گاز است. نمونه در فاز متحرک حل شده و فاز ساکن يک مايع ديرجوش است که به صورت لاية نازکی بر روي ذرات يک جامد گسترده شده است.

گاز حامل بايد يک گاز بی اثر باشد تا با فاز ساکن، حلال و يا نمونه واکنش ندهد، به همين دليل معمولاَ از نيتروژن يا هليم استفاده مي‌شود. در دماي ثابت، فشار و سرعت جريان گاز به طرف ستون را با تنظيم کننده فشار و جريان سنج، ثابت نگه مي‌دارند. مقدار µL 1/0-5 از نمونه مايع به وسيله يک سرنگ مخصوص وارد قسمت تزريق نمونه مي‌شود. نمونه‌های جامد را بايد در يک حلال فرار مناسب،‌ حل و سپس تزريق نمود. برای نمونه‌های گازی بايد حجم‌های بيشتری انتخاب شود. نمونه پس از تزريق در نتيجة گرمای حاصل از سيستم الکتريکی تبديل به گاز مي‌شود و با گاز حامل مخلوط شده، به طرف ستون مي‌رود.
فاز ساکن يک مايع ديرجوش مانند روغن پارافين يا روغن سيليکون است که تا حدود 400 مقاوم است و به صورت لايه نازکي روی ذرات جامد گسترده شده است. مايع به کار رفته بايد از نظر شيميايي غير فعال بوده و براي اجزای نمونه قابليت انحلال مختلفی داشته باشد. علاوه بر ستون‌های پر شده میتوان از ستون‌های مويين به طول حدود cm 10-100 و قطر داخلی cm 0/25-0/32 استفاده نمود که داخل آن ها از سليت پوشيده شده است و فيلم نازکی از مايع ديرجوش بر روی پوشش سيليسی قرار دارد.
جدا شدن مواد در ستون، نظير فرايند استخراج است. نمونه که در فاز گاز محلول است از بالای ستون وارد میگردد و اجزای آن بر حسب ضريب توزيع خود بين دو فاز مايع و گاز تقسيم می شوند. در نتيجه اجزای موجود در نمونه بر حسب تمايلی که ستون براي نگهداری آن ها دارد از يکديگر جدا شده و به وسيله عبور گاز حامل،‌ اجزا جدا مي‌شوند و به ترتيبی که متناسب با عکس تمايل نگهداری ستون برای آن ها است، از انتهای ستون خارج شده، وارد آشکارساز می گردند. در آشکارساز اجزاء جدا شده موجود در گاز حامل مورد شناسايی و اندازه‌گيری قرار می گيرند.
دمايیستون GC را می توان روی دمای خاصی تنظيم کرده و به صورت همدما جداسازی را انجام داد. همچنين در برخي موارد که اجزای نمونه در ستون به خوبی جدا نمی شوند، برايی جداسازی بهتر از روش برنامه‌ريزی دمايی استفاده می شود. در اين روش دمای ستون را طبق برنامه‌ای از پيش تعيين شده و با سرعتی مناسب افزايش می دهند تا مواد به تدريج از يکديگر جدا شوند.