Gascromatografia con rivelatore a ionizzazione di fiamma

1. Inizializzazione del CG

1. Accendere il gas e l'aria di trasporto dell'elio e regolare i manometri sullo strumento.
2. Accendere il forno a colonna ad alta temperatura (in genere 250 °C o superiore) per cuocere nella colonna. Non superare la temperatura massima della colonna. Questo rimuoverà eventuali contaminanti. Lasciare cuocere per almeno 30 minuti prima di eseguire un campione.

2. Creazione di un file di metodi

1. Nel software che controlla lo strumento, inserire tutti i valori desiderati per un file di metodi. Innanzitutto, imposta le impostazioni del autocampionatore. Impostare il numero di risciacqui pre-esecuzione, risciacqui post-esecuzione e risciacqui con campione. Questi risciacqui puliscono la colonna tra diversi campioni.
2. La quantità iniettata è in genere di 1 μL. Di solito viene impostato un rapporto di divisione perché l'iniezione di tutto un campione potrebbe sovraccaricare la colonna. Se il rapporto di divisione è 100:1, ciò significa che per ogni 1 parte che viene iniettata nello strumento 100 parti vanno sprecate.
3. Immettere i parametri della fase mobile. La portata è controllata dalla pressione impostata. Portate più elevate portano a separazioni più rapide, ma c'è meno tempo per l'analita di interagire con la colonna.
4. Immettere la programmazione della temperatura. Per una corsa isotermica, inserire la temperatura della separazione e quindi un tempo per la separazione. Per un'eluizione del gradiente, immettere la temperatura iniziale e il tempo di attesa, la temperatura finale e il tempo di attesa e la velocità di rampa in °C/min. Viene inoltre impostato un tempo di equilibrio che consente alla colonna di raffreddare la temperatura originale tra una corsa e l'altra.
5. Immettere i parametri del rilevatore. Verranno inserite una temperatura e una frequenza di campionamento del rilevatore. Il rivelatore deve avere sempre una temperatura superiore alla temperatura della colonna in modo che nessun analita si condensi sul rivelatore.
6. Salvare il file dei metodi. Potrebbe anche essere necessario scaricare i parametri in modo che vengano letti dal GC.

3. Raccolta dei dati delle CG

1. Accendere l'idrogeno gassoso e assicurarsi che il manometro sia impostato correttamente. Accendi la fiamma del FID.
2. Sul rack dell'autocampionatore, riempire il flaconcino di lavaggio con solvente di lavaggio, come acetonitrile o metanolo. Assicurarsi che il flaconcino di scarico sia vuoto.
3. Preparare il campione. Se c'è qualche possibilità di particolato nel campione, filtrare il campione. Poiché a volte si possono vedere residui di plastica con GC, utilizzare solo siringhe di vetro e flaconcini di vetro per preparare il campione.
4. Riempire il flaconcino almeno a metà strada con il campione in modo che la siringa autocampionatore sia assicurata per raccogliere il campione. I flaconcini dell'autocampionatore sono in genere di 2 ml, ma se il volume del campione è limitato, sono disponibili inserti del flaconcino per ridurre il volume del campione necessario.
5. Caricare il flaconcino o i flaconcini campione nel rack dell'autocampionatore. Tieni traccia della posizione in cui si trova ogni campione.
6. Prima dell'esecuzione, azzerare la linea di base del registratore grafico sul software del computer.
7. I file possono essere raccolti come singola esecuzione o utilizzando una tabella batch per più esecuzioni. Assicurarsi di specificare il numero di flaconcino corretto per il campione. Premi il pulsante "start" e crea un file.
8. I dati vengono in genere analizzati con un programma software. I parametri che possono essere misurati includono il tempo di ritenzione, l'altezza del picco, l'area del picco e il numero di piastre teoriche.

4. Risultati: Analisi GC di campioni di caffè

1. In questo esempio, l'analisi GC-FID è stata eseguita per la caffeina e l'acido palmitico, due composti presenti nel caffè. La caffeina è meno polare dell'acido palmitico, che ha una lunga coda di alcano a catena. Pertanto, la caffeina viene trattenuta meno ed eluisce prima sulla colonna non polare del 95% di dimetilpolisilossano e del 5% di fenil-arilene (Figura 1).
2. Dal cromatogramma è possibile calcolare le aree di picco. Le aree di picco sono proporzionali alla massa di carbonio che passa attraverso il rivelatore e possono essere utilizzate per effettuare una curva di calibrazione della risposta dello strumento rispetto alla concentrazione. Per la Figura 1,l'area di picco è 27.315 per la caffeina e 18.852 per l'acido palmitico.
3. Una misura dell'efficienza della colonna è N, il numero di piastre teoriche. N può essere calcolato dal cromatogramma per ogni picco. Per la Figura 1,N è 283.000 per la caffeina e 261.000 per l'acido palmitico.
4. La Figura 2 mostra l'effetto della temperatura sulle separazioni isotermiche. Due separazioni sono sovrapposte dello stesso campione di caffeina e acido palmitico. Il primo è a 180 °C e il secondo a 200 °C. I tempi di ritenzione sono molto più piccoli per la maggiore temperatura.

Figura 1. Analisi GC-FID di campioni di caffeina e acido palmitico. Lo standard di caffeina 5 mM eluisce per primo, seguito dal campione di acido palmitico da 1 mM. La rampa di temperatura era di 0,1 minuti a 150 °C seguita da una rampa a 10 °C/min a 220 °C dove la temperatura veniva mantenuta per 5 minuti.

Figura 2. Analisi GC-FID delle corse isotermiche di un campione di caffè tostato scuro. Un confronto tra GC-FID funziona a 180 °C e 200 °C per un campione di caffè tostato scuro. I picchi si eluiscono molto più velocemente con la temperatura di 200 °C.