biotechnologia


 
 

Chromatografia gazowa

Chromatografia gazowa - podstawy

Wstęp Chromatografię ogólnie opisać można jako działanie dwóch przeciwstawnych sił. Z jednej strony jest to siła hamująca ruch cząsteczek, z drugiej strony siła powodująca ich ruch w określonym kierunku. Substancje ulegają rozdzieleniu, ponieważ siły te ulegają zróżnicowaniu w obliczu złoża (siła hamująca) oraz przepływu gazu, cieczy i innych (siła powodująca ruch). Złoże, zwane też fazą stacjonarną to ciało stałe lub ciecz na powierzchni ciała stałego. Chromatografię gazową stosujemy przede wszystkim do analizy złożonych mieszanin lotnych związków organicznych występujących normalnie jako: gazy, ciecze, ciała stałe. Chromatografię gazową stosuje się również do analizy gazów i niektórych lotnych związków nieorganicznych. Chromatografia charakteryzuje się dużą efektywnością, dlatego też umożliwia, poza analizą jakościową, wykonanie analizy ilościowej. Sprzężenie chromatografii z metodami spektrometrycznymi umożliwia identyfikację i badania strukturalne związków organicznych. Bardzo istotne znaczenie ma zastosowanie chromatografów do preparatywnego wydzielania składników mieszanin będących następnie np. wzorcami używanymi do innych analiz. Metody te stosuje się również do oczyszczania starterów używanych do reakcji PCR. Ponieważ aparatura chromatograficzna charakteryzuje się niemałą precyzją przy jej użyciu prowadzi się również różnorodne badania fizykochemiczne.

Istota rozdziału Wyobraźmy sobie naczynie, na którego dnie znajduje się ciecz. Przestrzeń nad tą cieczą wypełniona jest jakimś gazem. Wyobraźmy sobie teraz, że wprowadzamy do tego naczynia niewielką ilość lotnego związku. Po jakimś czasie nasz lotny związek rozdzieli się pomiędzy ciecz i gaz znajdujący się nad tą cieczą. Jeżeli nic dalej nie będziemy z tym robić i naczynie jest szczelne to taki stan będzie się utrzymywał w nieskończoność tzn. stosunek podziału stężeń naszego lotnego związku znajdującego się w cieczy i gazie będzie stały. Wyobraźmy sobie teraz, że usuwamy z naszego naczynia cały gaz razem z tą „częścią” naszego związku, która się w nim znajdowała i zastępujemy go tym samym, tyle, że bez naszego lotnego związku. W tej sytuacji ponownie wytworzy się stały stosunek stężeń lotnego związku pomiędzy cieczą i gazem, tylko że ilościowo będzie go już mniej (ciecz będzie musiała trochę „oddać”). Jeśli znowu usuniemy gaz i zastąpimy go nowym sytuacja się powtórzy. Konsekwencją takiego postępowania będzie w końcu niemal całkowite usunięcie naszej substancji z układu. Opisane zjawisko wykorzystano w podziałowej chromatografii gazowej, ale zamiast wielokrotnej wymiany gazu zastosowano jego stały przepływ. Gaz ten zwany jest gazem nośnym lub fazą ruchomą. Substancja, która wprowadzona została na początek złoża migruje wzdłuż niego. Jeśli teraz do naszego naczynia lub chromatografu wprowadzimy więcej niż jeden związek lotny podzielą się one pomiędzy gaz i ciecz w różnych stosunkach ilościowych. W rezultacie dochodzi do ich rozdziału. Po prostu substancje te migrują z różną prędkością wzdłuż naszego złoża. Bardzo podobnie wygląda ta sprawa w przypadku chromatografii gazowej absorpcyjnej. Zamiast nielotnej cieczy występują tu ciała stałe o bardzo rozwiniętej powierzchni tzn. ciała porowate. W chromatografii podziałowej stosowany jest stały nośnik pokryty warstwą cieczy. Znajduje się on w tzw. pakowanej kolumnie chromatograficznej (w postaci cząstek, ziarenek).

chromatografia gazowa

Na rysunku przedstawiony jest rozdział dwóch substancji (czerwona i zielona). Na początku powstaje wspólne pasmo. Po pewnym czasie, ze względu jednak na różny rozdział tych substancji pomiędzy ciecz i fazę gazową dochodzi do powstanie dwóch pasm. Ponieważ poruszają się one z różną prędkością, substancja zielona pierwsza opuści kolumnę. Na rysunku pokazano również budowę złoża, składającego się z ziarenek, w których ciecz znajduje się na powierzchni ciała stałego. W czasie analizy chromatograficznej dochodzi do wymiany masy pomiędzy dwiema fazami, której dodatkowo towarzyszą zjawiska dyfuzji. Powodują one poszerzenie pasm chromatograficznych w miarę upływu czasu. Kiedy substancja opuszcza kolumnę wykrywana jest przez detektor. Urządzenie to dokonuje pomiarów proporcjonalnych do ilości substancji w gazie nośnym. Pomiary te przedstawione są w postaci krzywej, w chromatografii nazywa się ją pikiem. Zgodnie z tym, o czym wspomniano wcześniej piki składników dłużej przebywających w kolumnie są szersze niż te odpowiadające składnikom przebywającym w kolumnie krócej. Na wykresie wyraźnie widoczna jest linia podstawowa chromatografu czyli wykres sygnału detektora przez który przepływa jedynie gaz nośny. Analiza jakościowa – położenie pików na chromatografie, Analiza ilościowa – wielkość powierzchni pod pikami chromatograficznymi.


Zobacz również:
Chromatografia cieczowa
Chromatografia cienkowarstwowa
Chromatografia jonowymienna


Na podstawie:
Witkiewicz Z., Heter J. Chromatografia gazowa. 2001. WNT Wa-wa.

Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

157 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 

Facebook

Gadżety

Sklep e-biotechnologia.pl
Tematyczne kubki, koszulki, bluzy etc.


Zapraszamy do sklepu

Na skróty

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Narodowe Centrum Nauki Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Ośrodek Przetwarzania Informacji PAP - Nauka w Polsce Forum Akademickie Fundacja na rzecz Nauki Polskiej Wirtualna Biblioteka Nauki Scopus NCBI PubMed Nature Science Cell

 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy matura.biomist.pl

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u