دستگاه کروماتوگرافی (GC) و کاربردها

دستگاه کروماتوگرافی گازی یا GC  یکی از تجهیزات مهم در آزمایشگاه مواد غذایی رادگستر میباشد. دستگاه GC  برای اندازه گیری پروفایل کامل اسید های چرب در مواد غذایی و خوراک دام و طیور استفاده میشود. از دیگر موارد کاربرد این دستگاه اندازه گیری درصد استرول ها در مواد غذایی٬ اندازه گیری درصد خلوص حلال های آبی و آلی میباشد.

مقالات مرتبط:

دستگاه کروماتوگرافی مایع LC-MS-MS

مروری بر دستگاه کروماتوگرافی گازی

هنگامی که یک نمونه محلول مخلوط به سیستم GC تزریق می شود، ترکیبات موجود در نمونه، از جمله اجزای حلال، در واحد تزریق نمونه گرم شده و تبخیر می شوند.

با سیستم GC، فاز متحرک، که به عنوان گاز حامل نامیده می شود، همیشه به ترتیب از واحد تزریق نمونه به ستون و سپس به آشکارساز جریان می یابد. اجزای هدف که در واحد تزریق نمونه تبخیر شده اند توسط گاز حامل به ستون منتقل می شوند. هنگامی که در ستون قرار می گیرد، مخلوط ترکیبات به اجزای مختلف جدا می شود و سپس مقدار هر ترکیب توسط آشکارساز اندازه گیری می شود.

آشکارساز مقدار هر ترکیب را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و این سیگنال ها را به واحد پردازش داده ارسال می کند. داده‌های به‌ دست‌ آمده امکان تعیین ترکیبات موجود در نمونه و مقدار آن را فراهم می‌کند.

پیکربندی دستگاه GC

پیکربندی یک سیستم GC بسیار ساده است. سه جزء اصلی در سیستم GC وجود دارد: واحد تزریق نمونه، که نمونه مایع را گرم کرده و آن را تبخیر می کند. ستونی که برای جداسازی هر ترکیب استفاده می شود. و آشکارساز، که ترکیبات را تشخیص می دهد و غلظت آنها را به عنوان سیگنال های الکتریکی خروجی می دهد.

جداسازی کروماتوگرافی گازی

جداسازی توسط GC در داخل ستون اتفاق می افتد.
نمونه حاوی ترکیبات متعدد همراه با فاز متحرک به ستون تزریق می شود. (در GC، فاز متحرک گازی است که به آن گاز حامل گفته می‌شود. اغلب از آن استفاده می‌شود.) هم نمونه و هم فاز متحرک از ستون عبور می‌کنند، اما نرخ پیشرفت در داخل ستون بسته به ترکیب متفاوت است. بر این اساس، در زمان هایی که ترکیبات مربوطه به خروجی ستون می رسند، تفاوت هایی ایجاد می شود. در نتیجه، جدایی بین هر ترکیب رخ می دهد.
به ردیف پیک هایی که هنگام ترسیم سیگنال های الکتریکی خروجی از آشکارساز GC بر روی محور عمودی و زمان سپری شده پس از تزریق نمونه بر روی محور افقی رسم می شود، کروماتوگرام می گویند.
اجزایی که از ستون عبور می کنند توسط فاز متحرک (فاز گاز) منتقل می شوند در حالی که از فاز ثابت (فاز مایع و فاز جامد) جدا می شوند و به داخل آن جذب می شوند.

یک کروماتوگرام معمولی در اینجا نشان داده شده است.
محور افقی زمان رسیدن قطعه به آشکارساز را نشان می دهد. محور عمودی شدت سیگنال را نشان می دهد.
قسمتی که در آن هیچ چیز تشخیص داده نمی شود خط مبنا و قسمتی که یک جزء در آن تشخیص داده می شود اوج نامیده می شود.
از زمانی که نمونه به سیستم تزریق می شود تا زمانی که پیک ها ظاهر می شوند، زمان ماند نامیده می شود.
از آنجایی که زمان شستشو برای هر جزء متفاوت است، هر جزء را می توان جدا و تشخیص داد.

کاربرد دستگاه کروماتوگرافی گازی GC

• تجزیه و تحلیل مواد غذایی
• کنترل کیفیت
• پژوهش
• پزشکی قانونی
• اندازه گیری آلودگی هوا
• تجزیه و تحلیل الکل خون
• و …

دارو و GC-MS

کاربردهای دارویی

کاربردهای پزشکی قانونی

ترکیبات مناسب برای آنالیز GC

اجزای قابل تجزیه و تحلیل با GC دارای سه ویژگی اصلی زیر هستند.

ترکیبات با نقطه جوش تا 400 درجه سانتیگراد
ترکیباتی که در دمای تبخیر تجزیه نمی شوند
ترکیباتی که در دمای تبخیر خود تجزیه می شوند، اما همیشه به همان میزان. به این عمل GC پیرولیز می گویند.

ترکیباتی که نمی توان آنها را تجزیه و تحلیل کرد یا تجزیه و تحلیل آنها با GC دشوار است

ترکیباتی که قابل تجزیه و تحلیل نیستند

ترکیباتی که تبخیر نمی شوند (فلزات غیر آلی، یون ها و نمک ها)
ترکیبات بسیار واکنش پذیر و ترکیبات شیمیایی ناپایدار
(اسید هیدروفلوریک و سایر اسیدهای قوی، ازن، NOx و سایر ترکیبات بسیار واکنش پذیر)

ترکیباتی که تجزیه و تحلیل آنها دشوار است

ترکیبات با جذب بالا (ترکیبات حاوی یک گروه کربوکسیل، گروه هیدروکسیل، گروه آمینه یا گوگرد)
ترکیباتی که به دست آوردن نمونه های استاندارد برای آنها دشوار است (تحلیل کمی و کیفی دشوار است.)