Задать вопрос эксперту
Что это
Газовый хроматограф - это прибор для разделения сложной смеси вещества на отдельные составляющие. Разделение смесей происходит методом газовой хроматографии.
Газовая хроматография - это физико-химический метод разделения веществ на компоненты. Метод основан на различиях в летучести и растворимости компонентов разделяемой смеси. Это один из наиболее популярных методов для анализа состава веществ.
Создание метода
Хроматография - этот термин, который происходит от двух греческих слов «хромо» - цвет и «графио» - пишу.
Методика разделения сложной смеси на компоненты была изобретена русским ученым-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом (1872-1919). Изучая водные экстракты растений, которые содержали красящие вещества, М.С. Цвет разделил сложную смесь на стеклянной колонке, заполненной мелом. Цвет назвал получаемый препарат «хроматограммой», а метод - «хроматографическим».
Принцип работы
В газовом хроматографе элементы смеси распределяются между двумя фазами - подвижной (элюентом) и неподвижной. В качестве подвижной фазы выступает газ или пар. Чаще всего используется водород, азот, аргон или гелий.
В зависимости от типа неподвижной фазы хроматография делится на:
- Газоадсорбционную. В качестве неподвижной фазы используется твердый материал - силикагель, уголь, оксид алюминия;
- Газожидкостную. В качестве неподвижной фазы используется жидкое вещество, нанесенное на поверхность инертного носителя.
Этапы исследования
- Исследуемое вещество (смесь) помещается в устройство ввода с помощью дозатора. Здесь же происходит испарение жидких проб с последующим поступлением в хроматографическую колонку.
- Смесь делится на компоненты в колонке при одновременном протекании процессов сорбции-десорбции веществ между элюентом и неподвижной фазой. Компоненты разделяются за счет различной сорбционной активности к сорбенту, вследствие чего имеют разную скорость передвижения через колонку.
- Компоненты смеси и газа-носителя перемещаются в детектор. Вещества, отличные от газа-носителя, регистрируются.
- Регистратор (как правило, это ПК) выстраивает график зависимости сигнала от времени. Этот график называется хроматограммой.
- С помощью анализа времени выхода компонентов и высоты пиков графика (объема компонентов) точно устанавливается количественный и качественный состав исследуемого вещества.
Схема хроматографа
1 — источник газа-носителя;
2 — регулятор расхода подвижной фазы;
3 — устройство ввода образца;
4 — колонка;
5 — детектор;
6 — электроусилитель;
7 — регистратор;
8 — расходомер.
Сферы применения
Газовый хроматограф, как правило, используется для анализа органических веществ. Это связано с тем, что объекты исследования должны обладать летучестью, термостабильностью, инертностью, легкостью получения, молекулярной массой не более 400 ед. Тем не менее, можно анализировать и неорганические вещества.
Газовый хроматограф широко применяется в промышленности, медицине, криминалистике для исследования:
- Продуктов горения;
- Результатов работы промышленных печей, парогенераторов, технического оборудования;
- Состава воздуха в рудниках, складских и промышленных помещениях;
- Состава лекарственных средств.
Судебные эксперты используют метод газовой хроматографии при исследовании:
- продуктов выстрела и взрыва;
- горюче-смазочных материалов;
- ядов и сильнодействующих отравляющих веществ;
- синтетических наркотиков и психотропных веществ;
- пищевых продуктов;
- алкогольных, спиртосодержащих жидкостей;
- синтетических и природных красителей;
- красок и лакокрасочных веществ;
- давности создания документов;
- и т.п.
Преимущества метода
- Быстрота выполнения анализа.
- Простота в эксплуатации аппаратуры.
- Высокая точность зафиксированных показателей. Это достигается благодаря тому, что за один круг испытания выполняется много процессов сорбции и десорбции. Фиксировать можно даже небольшие количества вещества (до фемтограмм).
- Возможность исследования веществ в любом состоянии – жидкости, газы, твердые тела.
- Позволяет решать задачи различной направленности - аналитические, научные, практические.
Также читайте материалы:
1. Экспертиза давности - процедура, объекты, методы, сроки и стоимость
2. Об ошибках в заключениях экспертизы давности выполнения реквизитов документов