Die Gaschromatographie ist eine analytische Trenntechnik, die bei der Trennung und Analyse von Proben verwendet wird. Die Trennung erfolgt zwischen einer gasförmigen mobilen Phase und einer flüssigen stationären Phase. Die bei der Gaschromatographie verwendete Probe sollte ohne thermische Zersetzung verdampfen können. Die betreffende Probe wird mit der mobilen Phase vermischt und in den Gaschromatographen injiziert. Nach dem Verdampfen durch Erhitzen tritt die Probe mit einer flüssigen stationären Phase in die Säule ein. Am Ende der Säule erstellen Detektoren ein Chromatogramm, indem sie die Verbindungen identifizieren, die die Säule entlang fortschreiten.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Gaschromatographie? – Definition, Prinzip, Anwendungen 2. Wie funktioniert die Gaschromatographie? – Verfahren der Gaschromatographie

Schlüsselbegriffe: Siedepunkt, Detektor, Gaschromatographie, mobile Phase, stationäre Phase

Was ist Gaschromatographie?

Die Gaschromatographie ist eine Technik, die bei der Trennung einer Mischung flüchtiger Verbindungen basierend auf ihrer Mobilität durch eine stationäre Phase verwendet wird. Es verwendet eine gasförmige mobile Phase und eine flüssige stationäre Phase. Die mobile Phase können Inertgase wie Argon, Helium oder Wasserstoff sein. Eine dünne Schicht flüssiger stationärer Phase bedeckt die Innenseite der in der Gaschromatographie verwendeten Säule. Die Gaschromatographie wird hauptsächlich zur qualitativen und quantitativen Analyse von Molekülen innerhalb einer Mischung verwendet.

Wie funktioniert die Gaschromatographie

Das Probengemisch sollte in der Gaschromatographie verdampfen können, um sich zusammen mit der gasförmigen mobilen Phase zu bewegen. Die Moleküle der Mischung interagieren mit der stationären Phase innerhalb der Säule. Die Moleküle mit weniger Wechselwirkungen mit der stationären Phase bewegen sich schneller durch sie hindurch, während sich die Moleküle mit höherer Wechselwirkung mit der stationären Phase langsamer durch sie hindurch bewegen. Im Allgemeinen ist die mobile Phase inert und nicht polar. Die Verbindungen mit niedrigen Siedepunkten und niedrigen Molekulargewichten wechselwirken stärker mit der gasförmigen mobilen Phase. Die Verbindungen mit hohen Siedepunkten und hohen Molekulargewichten wechselwirken stärker mit der flüssigen stationären Phase. Die Instrumentierung der Gaschromatographie ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Gaschromatographie

Die Polarität und die Temperatur der Säule sind die anderen Faktoren, die für die relative Mobilität der Moleküle durch die Säule verantwortlich sind. Wenn die Polarität der Verbindungen in der Mischung hoch ist, neigen sie dazu, in der stationären Phase zu verbleiben. Daher bewegen sich unpolare Verbindungen zuerst aus der Säule. Wenn die Temperatur der Kolonne hoch ist, erfolgt die Verdampfung der Verbindungen in der Mischung schneller; daher kommen sie schnell aus der Säule.

Gaschromatograph verwendet verschiedene Arten von Detektoren wie Massenspektrometrie, Flammenionisationsdetektor, Wärmeleitfähigkeitsdetektor, Elektroneneinfangdetektor usw. Der Detektor am Ende der Säule identifiziert die aus der Säule austretenden Moleküle und erstellt ein Chromatogramm in Bezug auf die für die Elution benötigte Zeit, das Verfahren zum Entfernen eines adsorbierten Materials (Adsorbat) aus einem Adsorbens mit einer Flüssigkeit.

Wenn eine bestimmte Art von Komponente der Mischung aus der Säule austritt, wird dies als Peak im Chromatogramm angezeigt. Die für die Elution einer bestimmten Komponente benötigte Zeit wird verwendet, um die Komponente unter einem definierten Satz von Bedingungen zu identifizieren.

Die Größe des Peaks ist direkt proportional zur Menge dieser bestimmten Verbindung, die in der Probe vorhanden ist. Der erste Peak ist auf das innere Trägergas zurückzuführen, das zuerst aus der Säule kommt. Das bei der Probenvorbereitung verwendete Lösungsmittel eluiert zweitens.

Abschluss

Die Gaschromatographie ist eine analytische Technik, die bei der Trennung eines Gemisches flüchtiger Verbindungen verwendet wird. Es verwendet eine gasförmige mobile Phase und eine flüssige stationäre Phase. Die einfacheren und inerten Verbindungen kommen schnell aus der Säule, während schwerere und polarere Verbindungen einige Zeit für die Elution benötigen.

Referenz:

1. „Gaschromatographie“. Chemie LibreTexts, Libretexts, 21. Juli 2016, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Gas chromatograph-vector“ Von Offnfopt – Eigene Arbeit erstellt unter Verwendung von File:Gas chromatograph.png als Referenz. (Public Domain) über Commons Wikimedia