Газові хроматографи

Газові хроматографи: універсальний інструмент аналізу

Газова хроматографія — це сучасний фізико-хімічний метод аналізу. Дозволяє з високою селективністю розділяти й ідентифікувати леткі та напівлеткі, стійкі до підвищення температури (термостабільні) сполуки. Газовий хроматограф — ідеальний інструмент для якісного та кількісного дослідження зразків різного складу.

Газова хроматографія застосовується для контролю виробництва та безпеки продуктів і напівпродуктів у багатьох галузях: в харчовій, нафтохімічній, полімерній, фармацевтичній промисловості, у виробництві пластиків і лакофарбових матеріалів. Газохроматографічний аналіз є також потужним інструментом контролю безпеки навколишнього середовища, широко застосовується в криміналістиці.

Історія хроматографічного аналізу

Основи розділення та аналізу сумішей речовин з використанням хроматографії були створені британським біохіміком Арчером Мартіном в першій половині XX століття. Досліджуючи амінокислоти, він розробив метод розподільної хроматографії. Пізніше заклав основи газорідинної хроматографії. За свої дослідження в 1952 році, разом з Річардом Сингом, отримав Нобелівську премію з хімії.

Однією з перших комерційне виробництво газових хроматографів у США в 1955 році розпочала компанія PerkinElmer, ексклюзивним дистриб'ютором якої на території України є SocTrade.

Принцип газової хроматографії

Метод розділення за допомогою газової хроматографії заснований на адсорбції різних компонентів аналізованої суміші на межі розділу двох незмішуваних фаз. Причому одна фаза рухома — газ, інша нерухома — сорбційний матеріал. Розділення відбувається в процесі постійного перерозподілу речовини між рухомою й нерухомою фазами.

Для проведення аналізу методом газової хроматографії досліджуваний зразок переносять в аналітичну колонку, наповнену хроматографічним сорбентом. В колонку під тиском подають газ-носій. Він забезпечує перенесення зразка всередині колонки. Найчастіше газ хімічно інертний до сорбенту та зразка. В якості газу-носія використовуються азот, гелій, водень, аргон — це найбільш ефективні та зручні витратні матеріали. Компоненти досліджуваної суміші по-різному взаємодіють з сорбентом і переносяться з різною швидкістю газом-носієм всередині колонки. Через деякий час відбувається розділення суміші на індивідуальні компоненти, які аналізуються на виході з колонки.

Сучасні сорбційні матеріали відрізняються структурою й типом міжмолекулярної взаємодії. Специфічні властивості сорбентів дозволяють ефективно розділяти багатокомпонентні суміші газоподібних, рідких і твердих органічних сполук.

Прилади для газової хроматографії

В області газової хроматографії розроблено лабораторні та промислові прилади — автоматичні газові хроматографи, які дозволяють розділяти й аналізувати складні суміші речовин різних класів.

Сучасні газові хроматографи — це інтелектуальні прилади, які базуються на цифрових і комп'ютерних технологіях. Вони забезпечують високу точність і пропускну здатність, які потрібні аналітичним лабораторіям.

Ключові модулі газового хроматографа:

• Автосамплер: система підготовки та введення зразка

Автосамплери або автодозатори призначені для попередньої підготовки й подальшого введення зразка в газовий хроматограф. Бувають автоматичні та напівавтоматичні автодозатори. У них відбувається дериватизація, розбавлення, введення внутрішнього стандарту й дозування зразка в інжектор або випаровувач газового хроматографа.

• Інжектор для введення проби

Пристрій служить для автоматичного, відтвореного випаровування й перенесення зразка в колонку газового хроматографа.

• Хроматографічна колонка

Розділяє введений зразок на складові компоненти перед системою детектування.

• Детектор

Служить для якісного та кількісного визначення компонентів введених сумішей на виході з колонки. Детектор може бути як руйнівного, так і неруйнівного типу. Детектори бувають універсальними та селективними, надають різну корисну інформацію про виділені сполуки для подальшої реєстрації та обробки.

• Реєстрація та обробка отриманих даних

Для якісного та кількісного визначення компонентного складу на основі отриманих даних використовується потужне програмне забезпечення з інтелектуальними алгоритмами.

Газові хроматографи PerkinElmer

Компанія PerkinElmer першою на американському ринку в 1955 році почала промислове виробництво газових хроматографів. З тих пір компанія безперервно вдосконалює обладнання, забезпечуючи безпрецедентний рівень точності й надійності результатів аналітичних досліджень.

Серед актуальних інноваційних розробок PerkinElmer: сімейство газових хроматографів Clarus та аналітичні системи «під ключ» Arnel для галузевих лабораторій на базі хроматографів Clarus.

У 2017 році була представлена ​​модернізована лінійка хроматографів — Clarus 590 і Clarus 690. Прилади призначені для вирішення широкого спектра завдань завдяки можливостям створення різних конфігурацій.

Спеціалізовані аналізатори Arnel — це готові рішення, зібрані й протестовані на заводі виробника з урахуванням стандартів різних галузей.

Torion T-9 GC/MS — мобільний газовий хроматограф з мас-детектором. Повністю автономний, один з найбільш компактних, швидкий, надійний і простий у використанні газовий хроматограф, призначений для якісного та кількісного експрес-аналізу в польових умовах. Torion T-9 застосовується для аналізу, в тому числі слідових кількостей, напівлетких і летких органічних сполук в зразках повітря, води й твердих матрицях. Використовується для скринінгу вибухових речовин, бойових отруйних і небезпечних речовин, а також для контролю безпеки харчових продуктів і промислових виробів. Обладнання забезпечує високий рівень точності та відтворюваності результатів аналізу, дозволяє швидко проводити аналіз і отримувати необхідні дані в польових умовах.

Газові хроматографи Falcon Analytical

Сучасні газові хроматографи Falcon є компактними та стресостійкими приладами для ефективного використання як в умовах стаціонарних і мобільних лабораторій, так і в польових умовах. Прості та зручні в експлуатації, аналізатори Falcon рівнозначні або навіть більш досконалі з точки зору потенційних можливостей у порівнянні зі стаціонарними системами. Прилади Falcon мають модульну конструкцію та можуть використовуватися під різні завдання.

Газові хроматографи з часопролітним мас-детектором Pegasus компанії LECO (США)

Газові хромато-мас-спектрометри Pegasus BT і Pegasus BT 4D відкривають нові перспективи перед лабораторіями. Прилади поєднують у собі унікальні можливості одновимірної (двовимірної) хроматографії та часопролітної мас-спектрометрії (TOFMS). Аналізатори є потужним дослідницьким інструментом з унікальним програмним забезпеченням. Дозволяють ефективно розділяти складні, багатокомпонентні суміші, недоступні для інших методів, а також отримувати повний мас-спектр аналізованої речовини з її кількісним визначенням навіть при невеликій кількості у досліджуваному зразку.

Газові хромато-мас-спектрометри Pegasus дозволяють одночасно виконувати цільовий та нецільовий аналіз зразків. Прилади дозволяють без зниження швидкості й чутливості одночасно проводити скринінг в режимі цільового пошуку обраних іонів, а також якісну ідентифікацію широкого спектра невідомих домішок в багатокомпонентних пробах.