газовый хроматограф для чего используется
Газовый хроматограф: задачи и конструктивные особенности прибора
Газовый хроматограф – это прибор, способный разделять образец какого-либо вещества на компоненты. Этот аппарат незаменим при хроматографических исследованиях и применяется в медицинской и фармакологической отраслях, незаменим в добывающей индустрия.
Устройство хронографа
Конструктивно газовый хроматограф в своем составе имеет подвижные и неподвижные части. Между ними в процессе работы распределяется вещество, которое подлежит разделению. Под подвижной частью имеют в виду газ или пар. Если речь идет про газ, то обычно это: водород, гелий или азот.
В состав газового хроматографа входят такие составляющие:
Каждая из этих частей имеют определенный функционал. Так, например, хроматографические колонки с сосудами, которые заполняются неподвижной фазой, бывают капиллярными и насадочными. Газовые аппараты применяются для смесей органического и неорганического происхождения.
Устройства этого прибора надежное и поэтому аппарат отличается продолжительным сроком эксплуатации. Это лабораторное оборудование по всему миру применяется в аналитических исследованиях.
Источником газа-носителя обычно выступает 40-литровый баллон с газом, находящимся в сжатом или сжиженном состоянии под высоким давлением. Вместо регистратора может использоваться персональный компьютер или самописец.
Детекторы в хроматографии отвечают за определение качественных и количественных характеристик веществ, анализ которых проводится.
Основные принцип работы
Газовый хроматограф работает так: во входное отверстие устройства через дозатор поступает вещество. После этого жидкая составляющая этого вещества испаряется. Остатки попадают в колонку хроматографа и уже здесь смесь разделяется на компоненты. Именно так между двумя фазами проходит процесс сорбции-десорбции.
Объекты анализа
Объекты, которые подвергаются анализу в хроматографе газовом, должны обладать такими свойств, как:
Молекулярная масса должна быть не более 400 единиц. Совокупность этих характеристик присущи для органических веществах. Кроме этого газовый хроматограф используется для проведения исследований смесей неорганических веществ.
Сфера применения
Кроме перечисленных ранее сфер, газовый хроматограф используется в таких сферах, как криминалистика и промышленность.
Современные производители предлагают хроматографы разной комплектации и с разными технических характеристик. Различные модели таких приборов могут исследовать состав воздуха в помещениях складов или в рудниках. Также они широко используются для исследования продуктов горения, которые образуются в результате использования топлива разных видов.
Газовые хроматографы востребованы в промышленной отрасли, чтобы контролировать работу:
Это устройство способно анализировать и контролировать результаты работы всевозможного техоборудования.
Кроме этого хроматографы могут проводить анализ количественного и качественного состава фармакологических препаратов.
Газовые хроматографы
Газовый хроматограф представляет собой устройство для анализа сложных газовых веществ путем их дифференцирования на монокомпоненты. Далее компоненты смеси подвергаются анализу на предмет качественных и количественных характеристик. При этом исследования можно проводить с применением любых физических и химических способов. Если хроматографу не удалось разделить пробу на элементы, то вещество принято считать однородным. Газовые хроматографы являются неотъемлемой частью хроматографии и широко используются в исследовательской деятельности различных профилей, начиная от фармацевтики и заканчивая добывающей промышленностью. В этой статье мы подробно рассмотрим следующие моменты, связанные с газовыми хроматографами:
Принцип работы газового хроматографа
Газовый хроматограф работает согласно общим принципам хроматографии. Это значит, что элементы смеси распределяются между двумя фазами: подвижной (элюентом) и неподвижной. Для газового хроматографа характерно проведение исследований, где в качестве подвижной фазы выступает газ или пар. Чаще всего в качестве элюента выступают гелий, водород и азот. Неподвижной фазой может быть как твердое тело (тогда речь идет о газообсорбционной хроматографии), так и жидкое вещество (в таком случае, принято говорить о газожидкостной хроматографии).
Порядок исследования
Само исследование смесей в газовом хроматографе выглядит следующим образом:
Устройство
Хроматограф газа имеет достаточно сложную конструкцию, где каждый элемент выполняет определенную функцию. Стандартный прибор состоит из следующих узлов:
Конструкция газового хроматографа включает в себя также расходомер, отвечающий за контроль расхода газа, и регистратор, который служит для построения хроматограммы. В качестве регистратора в современных приборах чаще всего используется ПК, реже — самописец.
1 — источник газа-носителя;
2 — регулятор расхода подвижной фазы;
3 — устройство ввода образца;
4 — колонка;
5 — детектор;
6 — электроусилитель;
7 — регистратор;
8 — расходомер.
Колонки газового хроматографа
Хроматографические колонки можно считать одним из важнейших элементом хроматографа. В ходе исследования трубки наполняют неподвижной фазой. Разделение вещества на компоненты происходит именно в хроматографических колонках. Различают два типа колонок:
Детекторы в газовой хроматографии
Детекторы также считаются важнейшими элементами газового хроматографа, поскольку именно эти элементы отвечают за определение качественных и количественных характеристик анализируемых веществ. В данной таблице приведены наиболее распространенные виды детекторов, используемых в газовых приборах.
| Детектор | Область применения | Нижний предел детектирования, пг | Линейный диапазон (отношение наибольшего содержания вещества к наименьшему) |
| Детектор по теплопроводности (катарометр) | Все вещества | 10 | 104 |
| Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) | Все виды органических веществ | 100 | 106 |
| Термоионный детектор (ТИД) | Вещества, содержащие азот и фосфор | 1–10 | 103–104 |
| Детектор электронного захвата (ЭЗД) | Вещества, содержащие серу, галоген и азот | 0,001–1,0 | 102 |
| Пламенно-фотометрический детектор (ПФД) | Вещества, содержащие серу и фосфор | 100 | 103–105 |
Объекты анализа
Объекты анализа для газового хроматографа должны обладать рядом свойств, а именно — летучестью, термостабильностью, инертностью, молекулярной массой не более 400 единиц, простотой получения. Все эти характеристики в совокупности обычно присутствуют в органических веществах. Однако хроматограф газа может использоваться и для исследования смесей неорганической природы.
Сферы применения
Использование газовых хроматографов актуально в различных промышленных отраслях, медицине и криминалистике. С помощью таких хроматографов обычно исследуют:
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
23.02.2019
Одним из самых популярных методов по анализу соединений в веществе и их разделению является хроматография. Основан данный метод на распределении компонентов между двумя фазами – подвижной и стационарной (неподвижной). Первая выступает в форме газа или жидкости, вторая – в виде твердого материала или в жидкости на носителе неактивного типа.
Впервые заговорили о таком универсальном методе в первых годах 20 века, а применять хроматографы в промышленной отрасли начали только в 1960, после усовершенствования оборудования специально для использования в лабораторных учреждениях. С помощью хроматографии можно проводить разные виды анализов, именно поэтому ее используют как дополнительный механизм в научных исследованиях и производстве. Например, при добыче газа и нефти большинство анализов проводят на хроматографических установках.
В промышленном производстве по органическому синтезу и в лабораториях хроматографию используют для оценки качественных характеристик сырья и его дискретных продуктов. В экологии хроматографы применяют, в том числе для анализов на наличие гербицидов и пестицидов. В пищевых отраслях данными устройствами анализируют продукты питания на присутствие в них разных субстанций. Также хроматографы используют в фармацевтике, косметологии и криминалистических исследованиях.
Принцип действия хроматографа и его преимущества
Первичная субстанция поддается растворению в носителе, который может быть в газовой форме или жидким. Далее она доставляется на твердый материал (сорбент) или на жидкую пленку сорбента. Носитель с пробой перемещается по стационарной (неподвижной) фазе и взаимодействует с ней с разной скоростью. В результате разных процессов, компоненты смеси будут по-разному удерживаться сорбентом и попадать в детектор хроматографа через разные промежутки времени.
В конечном итоге изначальная смесь будет разделена на несколько составляющих. С помощью анализа времени выхода компонентов и площадей (высот) пиков точно устанавливается качественный и количественный состав пробы. Составляющие пробы разделяются в колонке с неподвижной (стационарной) фазой за счет различной сорбционной активности к сорбенту, вследствие чего имеют разную скорость передвижения через колонку.
В связи с этим выделяют несколько основных преимуществ оборудования.
Виды хроматографов
В зависимости от формы использованного носителя хроматографы разделяются на несколько видов. В газожидкостных и газоадсорбционных, как носители, используются инертные газы, а в жидкостных – жидкая форма динамической (подвижной) фазы.
Газожидкостный и газоадсорбционный
В качестве подвижной фазы применяются инертные газы – гелий, аргон, водород, азот. Они являются оптимальными для разделения термостабильных летучих химических соединений, к которым относится большинство продуктов в промышленности. Газовый вид оборудования приобретают нефте- и газоперерабатывающие предприятия, фармакологические компании, а также организации, которые нуждаются в экологических исследованиях. Плюсы использования:
Характеристика детекторов
Это основной элемент в устройстве хроматографа. В состав системы детектора, кроме него самого, входит усилитель сигнала. Основной целью данного компонента является регистрация компонентов, выходящих из колонки, и дальнейшая переработка их в сигнал электрического типа, поступающий на цифровую аппаратуру. С помощью детекторной системы определяется количественный и качественный состав пробы.
Детектор должен быть:
Выбор детектора всегда зависит от определяемых компонентов в каждой аналитической задаче.
Жидкостный прибор
Как подвижную фазу тут применяют носитель в жидком состоянии. Он предназначен для передвижения пробы, а также для корректировки баланса. При этом, выбор типа жидкости влияет на итоговые показатели опытов. С помощью высокоэффективных жидкостных устройств выполняется детектирование нелетучих смесей, которые невозможно перевести в форму для использования в газовых хроматографах.
Цели, для которых может использоваться хроматограф:
Требования к современным хроматографам
Чтобы выбрать хроматограф для производственных задач и лабораторных работ, нужно определить основную цель выполнения анализов. В частности, надо знать, какие вещества, в каком количестве и по какой методике будут определяться на приборе. В зависимости от данных параметров выбирается тип аппаратуры и его характеристики.
Также имеет значение, в каких условиях проводится анализ. Важно помнить, что для хроматографии нужно выбирать помещения с кондиционированием, без резких перепадов температуры. В ином случае, эффективность даже самого хорошего аппарата будет нарушена. Хотя современные устройства имеют стабилизаторы в электропитании, обязательно нужно следить за качеством электричества, дабы не нарушить автоматизацию системы. Растворители, которые используются для динамических фаз, должны быть чистыми, так как от этого напрямую зависит чувствительность аппарата.
Перед заказом оборудования надо ответить на следующие вопросы:
Современные хроматографы должны соответствовать не только приведенным требованиям, но и государственным стандартам.
ГХ или ВЭЖХ? Что выбрать?
При появлении новой аналитической задачи…
16.11.2021
Хроматография. Простыми словами.
О хроматографии написано много. Мы…
10.11.2021
Как проводится хроматография
Хроматографический анализ представляет собой один…
18.03.2021
Абсорбционная спектрометрия уже больше века…
18.03.2021
Основные Параметры Хроматографических Пиков
Ключевую для хроматографии информацию получают…
21.01.2021
Результатом хроматографии является хроматограмма, дающая…
21.01.2021
Распространённые причины поломки хроматографов
Использование любых сложных видов оборудования…
02.10.2020
Как Хроматография Применяется в Парфюмерии?
Методику хроматографии активно используют в…
02.10.2020
Хроматография: история открытия и развития
Хроматография сегодня активно используется в…
06.09.2020
Как правильно выбрать хроматограф?
Хроматография – метод анализа жидкостных…
05.09.2020
Работа любого сложного устройства сопровождается…
28.07.2020
Сегодня хроматография остается самым используемым…
28.07.2020
Предшественником всех современных спектрометров считается…
06.07.2020
Разделение сложных смесей на единичные…
06.07.2020
Хроматографические методы в криминалистике
Криминалистические экспертизы играют важную роль…
06.07.2020
Хроматография в фармацевтической промышленности
В настоящее время можно выделить…
27.05.2020
Принципы работы спектрометра
Спектрометр – прибор, работающий на…
08.05.2020
Хромато-масс-спектрометры: принцип действия
Командой Хроматограф.ру в Печорской центральной…
08.05.2020
Порядок технического обслуживания оборудования производства «НПО СПЕКТРОН»
При поставке приборы снабжаются всем…
17.04.2020
Хроматография в контроле качества продовольственного сырья и пищевых продуктов
Безопасность и качество продуктов питания…
17.04.2020
Телемедицина для хроматографов
Что такое телемедицина? Это консультация…
15.04.2020
Основные производители хроматографов в мире, в России
Хроматографы используются в аналитических исследованиях,…
02.12.2019
Области применения газовых и жидкостных хроматографов
Хроматография – способ разделения многокомпонентных…
02.12.2019
Хроматографические Методы Анализа
Хроматографические методы анализа базируются на…
02.12.2019
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
Одним из самых популярных методов…
23.02.2019
Обучение с выдачей удостоверения
С июня 2017 года наши…
28.11.2018
Скидка на Хромато-масс-спектрометр с МСД Хроматэк 12% до 31 октября 2017 года
Руководством предприятия принято решение предоставить…
28.11.2018
Области применения газовых и жидкостных хроматографов
02.12.2019
Хроматография – способ разделения многокомпонентных составов на отдельные элементы. Промышленное использование хроматографов началось в 60-х годах ХХ века. Современное оборудование позволяет проводить детальный анализ, используя несколько методик. Область использования хроматографов не ограничивается научными исследованиями.
Виды хроматографического оборудования и область их применения
Газовый, жидкостный и газоадсорбционный хроматографы
В качестве носителя инертных газов применяется водород, аргон, азот, пр. Этот агрегат оптимален при разделении летучих термостабильных соединений. В такую категорию попадают около 50% всех органических веществ, но они составляют около 80% от числа всех промышленных продуктов. Для анализа на предприятиях нефтегазового комплекса, фармакологии, в компаниях, продукция которых нуждается в экологическом контроле, обязательно должен быть хроматограф.
Преимущества этого оборудования:
Область использования газовой хроматографии обширна. С помощью устройств проводят различные исследования – от анализа простых газов до выявления веществ в сложных составах. Газовый хроматограф позволяет анализировать летучие и полулетучие вещества. Ограничение распространяются только на термолабильные газы, которые деградируют в условиях высокой температуры. При этом образуются неспецифичные продукты распада.
Газовая хроматография применяется:
Детекторы: особенности и область назначения
Система детектирования является главным элементом хроматографа. Они состоит из самого детектора, усилителя, регистратора. Система отслеживает физико-химические и физические процессы в колонке, их превращения в электрический сигнал, который в дальнейшем передается на цифровое устройство.
Детектор проводит измерение количества компонентов, выделяемых из соединений, фиксирует изменение свойств в процессе, их прохождение через колонку. Требования ко всем детекторам такие:
Жидкостный хроматограф высокой эффективности
В приборе в качестве подвижной фазы применяется жидкий носитель. Он обеспечивает движение пробы по колонке, регулирует константы равновесия. Конечный результат исследования зависит от выбора жидкости. Жидкостные хроматографы используются со следующими целями:
Каким критериям должны соответствовать современные хроматографы?
Выбирая агрегат, стоит определить цели исследований, и понять с какими веществами и объемами будет работать прибор. Исходя из полученных ответов, определяют тип необходимого оборудования. К другим требованиям относятся:
Принцип работы хроматографа и преимущества его использования
Вещество растворяется в газообразном или жидком состоянии. Подается на сорбент, в качестве которого используется пористое твердое тело или жидкая пленка, нанесенная на тело. Сорбенты с носителем воздействуют с неподвижной фазой, одновременно продвигаясь вдоль нее. Вследствие физико-химических процессов разные слои сорбента удерживают компоненты или покидают хроматограф вместе с подвижной фазой. В итоге проба разделяется на составляющие. Анализ скорости выхода элементов позволяет определить количественный и качественный состав среды.
Область использования газовых и жидкостных хроматографов не ограничивается описанными отраслями. По мере выпуска новых устройств расширяется область их применения. Точность анализа и простота использования делает хроматографы незаменимыми во всех отраслях промышленности, иных сферах.
ГХ или ВЭЖХ? Что выбрать?
При появлении новой аналитической задачи…
16.11.2021
Хроматография. Простыми словами.
О хроматографии написано много. Мы…
10.11.2021
Как проводится хроматография
Хроматографический анализ представляет собой один…
18.03.2021
Абсорбционная спектрометрия уже больше века…
18.03.2021
Основные Параметры Хроматографических Пиков
Ключевую для хроматографии информацию получают…
21.01.2021
Результатом хроматографии является хроматограмма, дающая…
21.01.2021
Распространённые причины поломки хроматографов
Использование любых сложных видов оборудования…
02.10.2020
Как Хроматография Применяется в Парфюмерии?
Методику хроматографии активно используют в…
02.10.2020
Хроматография: история открытия и развития
Хроматография сегодня активно используется в…
06.09.2020
Как правильно выбрать хроматограф?
Хроматография – метод анализа жидкостных…
05.09.2020
Работа любого сложного устройства сопровождается…
28.07.2020
Сегодня хроматография остается самым используемым…
28.07.2020
Предшественником всех современных спектрометров считается…
06.07.2020
Разделение сложных смесей на единичные…
06.07.2020
Хроматографические методы в криминалистике
Криминалистические экспертизы играют важную роль…
06.07.2020
Хроматография в фармацевтической промышленности
В настоящее время можно выделить…
27.05.2020
Принципы работы спектрометра
Спектрометр – прибор, работающий на…
08.05.2020
Хромато-масс-спектрометры: принцип действия
Командой Хроматограф.ру в Печорской центральной…
08.05.2020
Порядок технического обслуживания оборудования производства «НПО СПЕКТРОН»
При поставке приборы снабжаются всем…
17.04.2020
Хроматография в контроле качества продовольственного сырья и пищевых продуктов
Безопасность и качество продуктов питания…
17.04.2020
Телемедицина для хроматографов
Что такое телемедицина? Это консультация…
15.04.2020
Основные производители хроматографов в мире, в России
Хроматографы используются в аналитических исследованиях,…
02.12.2019
Области применения газовых и жидкостных хроматографов
Хроматография – способ разделения многокомпонентных…
02.12.2019
Хроматографические Методы Анализа
Хроматографические методы анализа базируются на…
02.12.2019
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
Одним из самых популярных методов…
23.02.2019
Обучение с выдачей удостоверения
С июня 2017 года наши…
28.11.2018
Скидка на Хромато-масс-спектрометр с МСД Хроматэк 12% до 31 октября 2017 года
Руководством предприятия принято решение предоставить…
28.11.2018