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Cromatografía de gases (CG) con detección de ionización de llama
 

Cromatografía de gases (CG) con detección de ionización de llama

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Cromatografía de gases GC, es una técnica que se utiliza para separar, detectar y cuantificar pequeños compuestos volátiles en la fase gaseosa.

En GC, muestras líquidas son vaporizadas y transportadas por un gas inerte a través de una columna larga, delgada. Analitos son separados en base a su afinidad química con una capa en el interior de la columna.

Porque la GC requiere que los analitos se vaporiza a la fase de gas, el instrumento es ideal para productos químicos volátiles, inferior a 1.000 daltons en masa. Para moléculas más grandes, acuosas o polar que son difíciles de vaporizar, cromatografía de líquidos es una alternativa útil. Este video se introducen los fundamentos de la cromatografía de gases e ilustrar los pasos necesarios para analizar la especie química en una muestra de la mezcla no acuosa utilizando un cromatógrafo de gases.

El instrumento GC tiene cinco componentes esenciales. En primer lugar, un puerto de inyección se utiliza para introducir la muestra en el instrumento. A continuación, una cámara de calentamiento vaporiza la muestra y la mezcla con un gas inerte. El gas inerte, como helio o nitrógeno, lleva la muestra vaporizada a través del sistema. Combinado, el gas portador y la muestra constituyen la fase móvil. A continuación, la fase móvil entra en la columna caliente, separar los analitos como fluyen a través de. Por último, un detector registra los gases como salir de la columna, o responsables y envía los datos a una computadora para el análisis. El componente más crítico del instrumento es la columna. La columna es un tubo capilar con una matriz de fase estacionaria, las paredes internas de la capa. Por otra parte, columnas pueden ser embaladas con los granos recubiertos por la matriz. La fase estacionaria es polidimetilsiloxano generalmente modificado, que es ideal para la resolución de moléculas no polares. Sus propiedades de separación son refinados añadiendo grupos fenilo, cianopropilo o trifluoropropyl 5 a 10%.

Analitos con baja afinidad química de la fase estacionaria se mueven rápidamente a través de la columna, mientras que moléculas con alta afinidad están disminuidas como fijan por adsorción a las paredes de la columna. La longitud del tiempo que dedica a un compuesto dentro de la columna se llama su tiempo de retención, o Rty permite identificar los compuestos. El detector se encuentra en el extremo de las columna y registros gases responsables. Detección de ionización de llama o FID, es ampliamente utilizado porque detecta iones de carbono, lo que le permite detectar casi cualquier compuesto orgánico. En FID, quema de analitos en un hidrógeno-aire llama a medida que salen de la columna, produciendo iones de carbono que inducen una corriente en los electrodos cercanos. La corriente es directamente proporcional a la masa de carbono, por lo tanto, la concentración del compuesto puede ser determinada. El resultado final es un cromatograma, que es una parcela de tiempo de vs la señal FID, que muestra cada componente eluída a medida que salen de la columna. Idealmente, cada pico tendrá una forma gaussiana simétrica. Características asimétricas, como tizón de pico y pico al frente, pueden ser debido a sobrecarga, problemas de inyección o la presencia de grupos funcionales que se pegan a la columna, tales como ácidos carboxílicos.

Ahora que se han discutido los principios de la cromatografía de gases, echemos un vistazo a cómo realizar y analizar un análisis de cromatografía de gases en el laboratorio.

Antes de ejecutar un experimento, encender el tanque de gas helio. Abrir el software en el equipo, y hornee la columna para eliminar cualquier contaminante potencial. Programar el horno a una temperatura alta, típicamente 250 ° C o por encima y hornear por lo menos 30 min en la columna.

A continuación, ajuste el muestreador automático. Establecer el número de enjuagues pre- y post-run para limpiar la columna entre las muestras.

Utilizar un volumen de muestra de 1 μL y ajustar la relación de split para programar el instrumento para aceptar sólo una fracción de la entrada. Ajustar el flujo del gas portador y use ajustes establecidos o ensayo y error para encontrar la presión ideal.

Ahora introduzca los ajustes de temperatura para el experimento. Para un funcionamiento isotérmico, ingrese la temperatura y el tiempo de la separación. Alternativamente, para un gradiente de temperatura, introduce la temperatura inicial y tiempo, la temperatura final de espera y mantener el tiempo y la velocidad de rampa en ° C por minuto.

Ajustar el tiempo de la columna se enfríe entre tramos para un gradiente o isotérmico ejecutar.

Por último, establecer la frecuencia de muestreo y la temperatura del detector. El detector debe ser siempre más caliente que la columna para evitar la condensación. Después de todos los ajustes están programados, guarde el archivo de métodos.

Activar el detector de apertura de la válvula del tanque de hidrógeno y encender la llama de la FID. El instrumento está listo para el análisis de la muestra.

Para ejecutar la muestra en el GC, primero llenar una cubeta con un solvente de lavado, como el acetonitrilo o metanol. Preparar la muestra, asegurándose de utilizar vidrio jeringas y frascos de vidrio como de plástico residuos pueden contaminar el GC.

Ahora añadir la muestra preparada a un frasco con una pipeta. Llene al menos la mitad de camino, para que la jeringa del inyector automático estará totalmente sumergida. Luego, cargar los viales lavados y muestra en el rack de muestreadores. Antes de ejecutar el ejemplo, cero la línea base del cromatograma en el software de computadora. Datos pueden ser recopilados como una única prueba o usando una tabla de lote para múltiples pistas. Presione "start" para ejecutar el ejemplo.

En este ejemplo, los niveles de cafeína y el ácido palmítico en café son analizados mediante GC con FID. La cafeína es más pequeño y menos polar, por lo que es menos atraído por la columna y elutes primero. Ácido palmítico, que tiene una cola de cadena alkane largo, elutes más tarde debido a una mayor afinidad con la fase estacionaria.

Porque dimensiones pico son proporcionales a la masa de carbono, la concentración de cada componente puede determinar a partir de su área de pico correspondiente en la cromatografía y en comparación con estándares de concentración conocida.

También se investigó el efecto de la temperatura de la columna. A 200 ° C, las muestras se movió a través de la columna dos veces tan rápido como la muestra a 180 °C. Tenga en cuenta que mientras que el cambian de alturas del pico, el área bajo la curva permanece constante.

GC es una técnica importante para el análisis químico y es ampliamente utilizado en aplicaciones científicas, comerciales e industriales.

Debido a la simplicidad de la GC, químicos habitualmente usan para controlar reacciones químicas y pureza del producto. Las reacciones se pueden degustar en el tiempo para mostrar la formación de producto y el agotamiento de reactivo. La cromatografía revela concentraciones de producto y también la presencia de involuntario o productos secundarios.

GC se utiliza comúnmente en tándem con espectrometría de masas, llamada GS-MS, inequívocamente identificar productos químicos en las muestras o el aire. Espectrometría de masas, o MS, separa moléculas basadas en su masa para cargar cociente y permite la determinación de identidades compuestas. GC-MS es una herramienta poderosa, como GC primero separa mezclas complejas en componentes individuales, y MS da información precisa de masa y de identidad química.

GC se utiliza rutinariamente en monitoreo para detectar compuestos orgánicos volátiles o COV, que pueda derivarse de la contaminación ambiental, pesticidas y explosivos. GC puede utilizarse para rastrear e identificar compuestos orgánicos volátiles en el interior para el análisis de espacios vacíos y al aire libre, para la salud, la seguridad y la seguridad.

Sólo ha visto la introducción de Zeus para cromatografía de gases con FID. Ahora debe comprender los principios básicos de cromatografía de gases y detección FID.

¡Gracias por ver!

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