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Chromatographie en phase gazeuse (GC) avec détection par ionisation de flamme
 

Chromatographie en phase gazeuse (GC) avec détection par ionisation de flamme

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Chromatographie en phase gazeuse ou GC, est une technique qui sert à séparer, détecter et quantifier les petits composés volatils en phase gazeuse.

GC, échantillons liquides sont vaporisés, puis transportés par un gaz inerte dans une colonne de long et mince. Analytes sont séparés selon leur affinité chimique avec un revêtement à l’intérieur de la colonne.

Parce que GC exige que les analytes sont vaporisés à la phase gazeuse, l’instrument est parfaitement adapté pour des produits chimiques volatils, non polaires inférieurs à 1 000 daltons en masse. Pour des molécules plus grandes, aqueux ou polaires qui sont difficiles à vaporiser, chromatographie en phase liquide est une alternative intéressante. Cette vidéo va introduire les bases de la chromatographie en phase gazeuse et illustrer les étapes nécessaires pour analyser les espèces chimiques dans un échantillon de mélange non aqueux à l’aide d’un chromatographe en phase gazeuse.

L’instrument GC comprend cinq composantes essentielles. Tout d’abord, un orifice d’injection est utilisé pour introduire l’échantillon dans l’instrument. Ensuite, une chambre de chauffe vaporise l’échantillon et mélange avec un gaz inerte. Le gaz inerte, comme l’hélium ou l’azote, transporte l’échantillon vaporisé par le système. Combinés, le gaz vecteur et l’échantillon représentent la phase mobile. Ensuite, la phase mobile pénètre dans la colonne chauffée, séparant l’analyser comme elles passent. Enfin, un détecteur enregistre les gaz comme ils sortir de la colonne, ou éluent et envoie des données vers un ordinateur pour analyse. L’élément le plus critique de l’instrument est la colonne. La colonne est un capillaire avec une matrice de phase stationnaire, revêtement des murs intérieurs. Alternativement, les colonnes peuvent être emballés avec matrice recouvertes de perles. La phase stationnaire est généralement mis à jour le polydiméthylsiloxane, ce qui est idéal pour résoudre les molécules non polaires. Ses propriétés de séparation sont raffinées en ajoutant des groupes phényle, cyanopropyl ou trifluoropropyl de 5 à 10 %.

Analyser avec faible affinité chimique pour la phase stationnaire se déplacer rapidement à travers la colonne, tandis que les molécules avec une haute affinité sont ralentis comme ils s’adsorber sur les parois de la colonne. La durée de qu'un composé passe à l’intérieur de la colonne s’appelle son temps de rétention, ou Rtet permet d’identifier les composés. Le détecteur se trouve à la fin des gaz colonne et enregistrements car ils éluer. Détection à ionisation de flamme, ou FID, est largement utilisé car il détecte les ions de carbone, ce qui lui permet de détecter n’importe quel composé organique. En FID, brûler des analytes dans un hydrogène-air flamme leur sortie de la colonne, produisant des ions de carbone qui induisent un courant dans les électrodes voisines. Le courant est directement proportionnelle à la masse de carbone, par conséquent, la concentration du composé peut être déterminé. Le résultat final est un chromatogramme, qui est une parcelle de temps de vs signal FID, montrant chaque composant éluée leur sortie de la colonne. Idéalement, chaque pic auront une forme symétrique, gaussienne. Caractéristiques asymétriques, telles que les résidus de pic et pic en face, peuvent être due à une surcharge, problèmes d’injection ou la présence de groupements fonctionnels qui collent à la colonne, tels que les acides carboxyliques.

Maintenant que les principes de chromatographie en phase gazeuse ont été discutées, nous allons jeter un coup d’oeil à la façon de réaliser et d’analyser une analyse chromatographie en phase gazeuse dans le laboratoire.

Avant d’exécuter une expérience, allumez le réservoir de gaz d’hélium. Ouvrir le logiciel sur l’ordinateur, puis cuire sur la colonne pour éliminer tous les contaminants potentiels. Régler le four à haute température, typiquement 250 ° C ou au-dessus et cuire la colonne pendant au moins 30 min.

Ensuite, réglez les paramètres de l’échantillonneur automatique. Définir le nombre de rinçages avant et après exécution de nettoyer la colonne entre les échantillons.

Utiliser un volume d’échantillon de 1 μL et régler la ratio de split pour programmer l’instrument de n'accepter qu’une fraction de l’entrée. Régler le débit du gaz vecteur et utiliser les paramètres établis ou tâtonnement pour trouver la pression idéale.

Maintenant, entrez les paramètres de température pour l’expérience. Pour une course isotherme, entrez la température et le temps de la séparation. Alternativement, pour un gradient de température, entrez la température de départ et tenir le temps, la température de finale et tenir le temps et la vitesse de la rampe en ° C / min.

Réglez l’heure pour la colonne refroidir entre pistes pour un dégradé ou isotherme exécuter.

Enfin, définissez la fréquence d’échantillonnage et la température du détecteur. Le détecteur doit toujours être plus chaud que la colonne pour éviter la condensation. Après que tous les paramètres sont programmés, enregistrez le fichier de méthodes.

Activer le détecteur en ouvrant le robinet du réservoir d’hydrogène et allumer la flamme de l’analyseur FID. L’instrument est prêt pour l’analyse de l’échantillon.

Pour exécuter l’exemple sur la GC, tout d’abord remplir un flacon avec un solvant de lavage, comme l’acétonitrile ou méthanol. Préparation des échantillons, en étant certain d’utiliser le verre seringues et flacons en verre sous forme de résidus de plastique peuvent contaminer la GC.

Maintenant ajoutez l’échantillon dans un flacon avec une pipette. Remplissez au moins à mi-chemin, de sorte que la seringue de l’échantillonneur automatique sera entièrement immergée. Ensuite, chargez les flacons de lavage et l’échantillon dans le rack pour échantillonneur automatique. Avant d’exécuter l’exemple, zéro le le chromatogramme sur le logiciel de l’ordinateur de référence. Données peuvent être recueillies comme un même essai ou utiliser une table de lots pour essais multiples. Appuyez sur « start » pour exécuter l’exemple.

Dans cet exemple, les niveaux de caféine et l’acide palmitique dans le café ont été analysés avec GC FID. La caféine est plus petit et moins polaire, donc il est moins attirés par la colonne et élue première. L’acide palmitique, qui a une queue de chaîne longue alcane, élue plus tard en raison d’une plus grande affinité avec la phase stationnaire.

Dimensions max. étant proportionnelles à la masse de carbone, la concentration de chaque composant peut être déterminée à partir de sa surface de pic respectifs sur le chromatographe et par rapport aux normes de concentration connue.

L’effet de la température de la colonne a été également exploré. À 200 ° C, les échantillons ont traversé la colonne deux fois plus vite que l’échantillon de tourner à 180 °C. Notez que tandis que les hauteurs des pics de changer, l’aire sous la courbe reste constant.

GC est une technique importante pour l’analyse chimique et est largement utilisé dans les applications scientifiques, commerciales et industrielles.

En raison de la simplicité du GC, les chimistes il utilisent couramment pour surveiller les réactions chimiques et la pureté des produits. Les réactions peuvent être dégustées au fil du temps pour montrer la formation des produits et l’appauvrissement des réactifs. Le chromatographe révèle des concentrations du produit et également la présence d’imprévus ou produits secondaires.

GC est couramment utilisé en tandem avec la spectrométrie de masse, appelée GS-MS, d’identifier sans ambiguïté les substances chimiques dans les échantillons ou air. Spectrométrie de masse, ou MS, sépare les molécules basées sur leur masse pour charger le rapport et permet la détermination des identités composées. GC-MS est un outil puissant, comme le GC sépare tout d’abord des mélanges complexes en composants individuels, et MS donne des informations précises de massives et de la dénomination chimique.

GC est utilisée couramment dans la surveillance pour détecter les composés organiques volatils, ou COV, qui peut-être découler de la pollution de l’environnement, pesticides et explosifs de l’air. GC peut servir à repérer et identifier les COV tant à l’intérieur pour l’analyse et à l’extérieur, pour la santé et la sécurité.

Vous avez juste regardé introduction de JoVE pour chromatographie en phase gazeuse avec FID. Vous devez maintenant comprendre les principes fondamentaux de la chromatographie en phase gazeuse et détection de la FID.

Merci de regarder !

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