Gázkromatográfia

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A gázkromatográfia (GC) vagy gáz–folyadék kromatográfia (GLC, GLPC) tetszőleges halmazállapotú, de az esetek többségében gáz- vagy folyadékminták összetételének meghatározására használt kémiai, elválasztástechnikai, analitikai módszer. A gázkromatográfiás módszer esetében a mozgófázis gáz, az állófázis általában kolonna belső felületén megkötött anyag. A minta gáz halmazállapotban kerül az elválasztást végző kolonnára, majd a detektorra, ezért gondoskodni kell arról, hogy a nem gáznemű minta megfelelő hőmérsékleten (100-500 °C) elpárologjon. A módszer olyan vegyületek esetében alkalmazható, melyek bomlás nélkül alakíthatók gázzá.

A gázkromatográfiás technológia leírása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gázkromatográfia egy ismeretlen vegyület, vagy elegy összetételének meghatározására szolgáló mérési módszer. A mérés két részből áll: mintaelőkészítésből (ami esetünkben a gázelegy alkotóinak a szétválogatása) és magából a kromatográfiás elválasztási folyamatból (futtatás).

A mérés előkészítése során először feloldjuk a mintát egy olyan oldószerben, amely biztosan nem ér át egyszerre a kolonnan a minta egyetlen fontos komponensévelel sem (koelúció), majd a mintából egy kis mennyiséget a készülékbe juttatunk az injektoron keresztül. Itt keverjük a gázneművé alakított (vagy már gáznemű) mérendő mintát egy másik, semleges gázban, az úgynevezett vivőgázban, mely folyamatosan áramlik egy csövön át. A vivőgáz leggyakrabban hidrogén vagy hélium, de a nitrogént is alkalmazzák bizonyos esetekben. A csőből a keverék olyan „akadálycsőbe”, kolonnába kerül, amelyben nagy felületű anyagot tartalmazó szilárd szemcsék helyezkednek el. Ezek a szilárd szemcsék kettős akadályt képeznek. Egyrészt mozgásukban is, másrészt felületi aktivitásukkal is akadályozzák a beáramló gázelegyet. Az ismeretlen gáz összetevőire különbözőképpen hatnak az akadályok, ezért az ismeretlen gázelegy összetevői más és más mértékben lassulnak le a hosszú akadálycsövön való áthaladás során. Az áthaladás végére így különböző sorrendben érkeznek meg és egymást követve jutnak az érzékelő rendszerbe. Léteznek igen vékony ún. kapilláris kolonnák is. Ezek poliimid borítású üvegcsövek, melyekben szilárd adszorbens, vagy folyadékfilm segíti elő az elválasztást. Kapilláris oszloppal rendszerint sokkal nagyobb elméleti tányérszám érhető el, mint töltetessel.

A leggyakrabban használt érzékelők: a hővezető-képességi detektor illetve a lángionizációs továbbá az elektronbefogási detektor. A detektálást gyakran önálló eszközzel, például tömegspektrométerrel vagy infravörös spektrométerrel végzik el.

Alkalmazási területek az űrkutatásban[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gázkromatográfiás technológiát gyakran használják égitestek felszínére leszálló űrszondák esetében. Néhány példát sorolunk föl.

A Viking-1 és Viking-2 űrszonda leszálló egysége vitt magával ilyen műszert 1976-ban a három életkereső kísérlet analíziséhez. A Venyera-program keretében a Vénuszra leereszkedő Venyera-12 űrszonda gázkromatográfiás technológiával mérte a légkör összetételét 1979-ben. Ugyanezzel a módszerrel mérte a vénuszi légkör összetételét a Pioneer-Vénusz űrszonda is (a Pioneer Venus Multiprobe program keretében). A Cassini-Huygens űrszonda együttes Huygens egysége is föl volt szerelve vele a Titánra történő leereszkedéskor a légköri összetétel mérése céljából. A jelenleg pályán lévő Rosetta (űrszonda) (üstökösszonda) pedig a 67/P Churyumov-Geraszimov üstökös környezetében történő méréseknél fogja a GM-TS technológiát használni. Az üstökösre leereszkedő Philae robot szonda fogja vele mérni a felszíni gázösszetételt.

Irodalom[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Adlard, E. R.; Handley, Alan J. (2001). Gas chromatographic techniques and applications. London: Sheffield Academic. ISBN 0-8493-0521-7
  • Message, Gordon M. (1984). Practical aspects of gas chromatography/mass spectrometry. New York: Wiley. ISBN 0-471-06277-4.
  • Oyama, V. I., Carle, G. C., Woeller, F., Pollack, J. B., Reynolds, R. T., Craig, R. A. (1980): Pioneer Venus gas chromatography of the lower atmosphere of Venus. Journal of Geophysical Research, vol. 85, p. 7891-7902.
  • Szopa C., Sternberg R., Coscia D., Raulin F., Vidal-Madjar C., Rosenbauer H. (2002): Gas chromatography for in situ analysis of a cometary nucleus - III. Multi-capillary column system for the cometary sampling and composition experiment of the Rosetta lander probe. Journal of Chromatography A, Volume 953, Number 1, 12 April 2002 , pp. 165–173(9.

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]