استشراب غازي

9- كاشف مادون الأحمر: IRD

من جانب آخر، تمتص الجزيئات طاقة ما دون الأحمر وتكون التواترات مميزة لرابطة محددة في الجزيء، بالرغم من أن استخدامها لم يكون شائع. تكون تلك الكواشف مزودة بطاقة من أجل تفريق الأيزوميرات. يتضمن نظام FTIR مكتبة في طيف IR والتي تكون مستعملة من أجل التماثل النوعي. النظام المتطور إلى حدّ كبير هو GC-FTIR-MS ونحصل على 99% من النتائج موثوقة في التماثل.

الكاشف

نظام كسب البيانات وهو مؤلف من مقياس إلكترونيوجهاز مكاملة.

2- مكشاف تأين اللهب: FID

وفي هذا الصدد، ينتج عن احتراق المواد العضوية شوارد والتي تكون مجتمعة وتتحول داخل التدفق. وهو يستعمل إلى حد كبير لأنه يقدم حدود كشف منخفضة تماما (بيكو غرام أو جزء من مليون جزء من التركيز) وتستجيب لأي نوع من المركبات الهدروكربونات.

آخذ العينات التلقائي

توجد أنواع مختلفة من آخذات العينات التلقائية.

إضافةً إلى ذلك، ويقدم أخذ العينات التلقائي وسائل لإدخال العينة تلقائيا إلى المداخل. يمكن ان يحدث الإدخال اليدوي للعينة ولكن لم يعد شائعا. يوفر الإدخال التلقائي تكرارية أفضل ووقت أمثل. حيث تدخل العينة بحجم ثابت في كل مرة. يتم حقن العينات السائلة بحقنة تمنع تسرب الغازات، بينما يتم حقن العينات الغازية بواسطة صمامات حقن آلي.

7- كاشف التشرد الضوئي: PID

من جهة ثانية، يهيج الفوتون القادم من لمبة ما فوق البنفسجي الجزيئات والشوارد. وتشكل التيار يكون مرتبط بتهيج الجزيئات. يكون هذا الكاشف مستعمل في تحليل المركبات العطرية ومركبات التشرد ب (UV).

الأعمدة

في هذا الإطار، عندما نصف العامود فإننا نأخذ الطول بالميليمتر وسماكة طبقة الطور الساكن بالميكرومتر ونوع الطور الساكن. يكون الجدار الداخلي للأنابيب الشعرية مطلية بمادة صلبة نفوذه أو مادة سائلة لزجة. يكون العامود الشعري متكون من مصهور الكوارتز سيلكاجل المطلية من الخارج بالبولي أميد والذي يؤمن لها الحماية. إن أكثر أنصاف الأقطار الداخلية شيوعا يتراوح طولها من 0.05 وحتى 0.53مم، وطول الأعمدة من 10 حتى 100م، وسماكة الطور الساكن المغطي للأنبوب من 0.05 وحتى 3 ميكرومتر.

وعلى صعيد آخر، عند وصف العامود فانه يعبر عن الطول بالقدم أو المتر والقطر بالا نش أو المليمتر، وتركيز الطور الساكن السائل بالنسبة المئوية لأنواع الأطوار السائلة، وحجم ونوع الصلب الحامل. تتكون الأعمدة المحشوة من مادة محملة نفوذة محشوة في معدن أو أنبوب زجاجي من اجل الكروماتوغرافيا الصلبة الغازية., أو سائل لزج مغطى من الخارج بمادة صلبة محملة داخل العامود من اجل الكروماتوغرافيا السائلة الغازية.

وفي السياق ذاته، إن الجزء الهام الثالث في الكروماتوغرافيا هو العامود، والذي يكون مسؤول عن عملية فصل المركبات في عينة المزيج. حيث إن أول أعمدة استعملت في الكروماتوغرافيا هي الأعمدة المحشوة والتي ظهرت في سنة 1951 م و1952 (2,3). أما أول أنبوب مفتوح أو عامود شعري ادخل في سنة 1958 (4). ولان له مقدرة هامة من اجل الفصل عالي الكفاءة لذلك أصبح هذا العامود هو المفضل.

من جهة ثانية، طبقة النفوذ لأنبوب مفتوح (PLOT) للعامود وعامود الأنبوب المفتوح ذو الجدار المطلي التقليدي.

في هذا الإطار، تستعمل بعض التجارب الكروماتوغرافيا الأعمدة الشعرية حيث يقوم بالفصل المطلوب. على كل حال الكثير من طرق الضبط الدستورية (مثل تلك الموجهة بواسطة الEPA أو إدارة الأدوية والطعام) وربما في حالات خاصة تستعمل الأعمدة المحشوة. وأيضا يوجد استخدام مستمر أخر للأعمدة المحشوة من اجل تحليل الغازات الخاملة لان أجزاء العامود PLOT البديل تكون اقل تكلفة.

الكواشف

وعلى صعيد آخر، الجزء الهام الرابع في الكروماتوغرافيا الغازية هو الكاشف. وهو عبارة عن جهاز حساس لوجود المركبات المختلفة في الغاز الحامل ويحول تلك المعلومات إلى إشارة كهربائية. العوامل التي تؤثر في انتقاء الكاشف هي الحساسية والانتقائية. الانتقائية تعبر عن مقدرة الكاشف في تمييز والاستجابة للمركبات الداخلة، وليس كل الكواشف تستجيب لكل المركبات، أما الحساسية فتكون قيم التراكيز المكشوفة وبالتالي التغير في الاستجابة مرتبط بتغير التركيز.نحتاج إلى حساسية أفضل في كشف المركبات الداخلة في عينة المزيج، والأفضل من ذلك نعبر عن حدود كشف اقل وتراكيز اخفض من تلك المركبات. وفيما يلي أهم الكواشف المستعملة:

يوجد أنواع متعددة من الأطوار الساكنة

ومن ناحية أخرى، التي نختارها في الأعمدة المحشوة، ويكون تحديد الطور المناسب عملية مملة، لان قدرة الفصل للأعمدة الشعرية تكون أفضل. أن عملية اختيار العامود هي عملية بسيطة من عدة أعوام مضت. نستطيع تحديد العامود المناسب بواسطة التطبيقات المشار إليها في الكروماتوغرافيا الرئيسية المزودة بكتالوج.

وعلى صعيد آخر، تلك خصوصيات كل القياسات الوثيقة الصلة بالموضوع المحتاج إليها من اجل التركيب والتحليل للحموض العضوية الحرة في الماء.

(3) حرارة العامود

في هذا الإطار، (5) المادة الصلبة الشائعة الاستخدام في الأطوار الساكنة المد مصة من اجل الفصل في الغازات الثابتة وأبخرة المركبات الحاوية جزيئات منحلة، اكاسيد ألومينا، وبولميرات نفوذة، تلك المواد الأخيرة يمكن استخدامها في أعمدة PLOT والتي أخذت تزداد شعبيتها في العشر أعوام الأخيرة كتقنية تحسين صناعية.

إضافةً إلى ذلك، يرافق ازدياد التدفق قصر في زمن الاحتفاظ، وتناقص التدفق ينتج عنه زمن احتفاظ كبير. في الفصل التام ينبغي ملاحظة أن عملية التحكم بوضع التدفق أو سرعة الرسم ليست اختيارية، والتي تكون مطبقة من أجل فعالية فصل أفضل.

ومن ناحية أخرى، اقتراحات مجالات التدفق، وسرعة الرسم وكذلك أقطار الأعمدة التي تمنح فعالية أفضل، وبالتالي لابد من ضبط التدفق مع تلك المجالات من اجل انجاز عملية فصل بأقل زمن ممكن.

ومن جهة أخرى، يستطيع الكروماتوغرافي المبتدأ إن يجري تحاليل روتينية بسهولة مع فهم شامل لفرضية الفصل في العامود. تتضمن المسؤولية الأولى تطوير الطريقة وجعلها أكثر فعالية. يكون الفهم الرئيسي في فرضية الفصل أمر غير شائع. الاقتراحات المقروءة بواسطة التقرير L. غروب وكارين هافير المجدولة في نهاية هذا الفصل تشمل فرضية الفصل في تفصيل شامل. وينبغي الإشارة إلى تلك المراجع من اجل تفسيرات إضافية.

علاوةً على ذلك، ويكون زمن الاحتفاظ بالدقائق مجدول بالتقرير ويكون مرفق مع الطيف. يبدأ نظام البيانات بتسجيل تغيرات إشارة الكاشف عندما تكون العينة محقونة داخل حجرة الحقن ويكون التحليل قد بدأ. لذلك المركبات تكون منفصلة ويؤثر الكاشف في زيادة الإشارة والكشف أو زمن الاحتفاظ في تلك القمة يكون مسجل. معلومات أخرى في التقرير تكون مناقشة في أخر هذا الفصل.

ومن جهة أخرى، زمن احتفاظ المركبات ينبغي أن يكون متعلق بشروط مكونات العملية من حرارة الفرن، وتدفق العامود، استخدام المركبات المتماثلة نوعيا. ويكون التنبؤ بزمن الاحتفاظ يكون مستعمل في المركبات المتماثلة.

8- كاشف انتقاء الكتلة: MSD

ومن جهة أخرى، ينتج عند قذف الجزيئات بالإلكترونات شظايا شاردية والتي تمر داخل فلتر الكتلة ويعتمد أساس الترشيح للشوارد على نسبة (الكتلة /الشحنة). ويكون أبسط هذه الكواشف (GC-ms). قدمت التقنية تقدم نوعي في تحديد المركبات من خلال مقارنة طيف كتلة المركبات والطيف الموجود في المكتبة والذي يكون جزء من النظام.

منفذ الحقن وإدخال العينات

في هذا الإطار، كذلك تستطيع تجزئة منافذ الحقن العديدة أن تؤثر في نموذج عدم التجزئة. تكون العينة محتفظة داخل العامود في بعض نماذج عدم التجزئة. تكون تلك التقنية مناسبة من اجل قيم التراكيز الصغيرة من مرتبة الأثر للعينات. تكون تقنية عدم التجزئة طريقة معقدة والتي يجب فيها أخذ عدة معطيات بعين الاعتبار. أكثر تلك المعطيات شيوعا هي التي تتضمن فعالية انتقال العينة داخل العامود. باستخدام مخمد كيميائي مبطن للزجاج حيث يثبط مواقع التفاعل في فتحة الحقن. اختيار المحل المناسب لذلك والذي يكون الجزء الممتلص أولا.يكون البرنامج الحراري منجز من اجل ضبط حرارة الفرن. ومعالجة أزمنة تحول الصمام من اجل تخفيض كل من الكمية وحجم قمة المحل إلى الحد الأدنى.

ومن جهة أخرى، يتم التحكم بتدفق العينات السائلة الداخلة إلى حجرة الحقن بواسطة اتوماتيكية بحجم ثابت. يشكل صمام العينات السائل الساخن سطح مع الكروماتوغرافيا الغازية.

إضافةً إلى ذلك، تملك إدخال إلكتروني بشكل كامل لضبط ضغط GCs والتي لا تتطلب قياس يدوي لآي تدفق. الترحيب بالتطور من اجل الكثير من المستعملين المبتدئين.

وفي السياق ذاته، تكون معاينة ببطء بواسطة بعض المستعملين المبتدئين وعموما تكون مطلوبة في بعض الدراسات.

من جهة ثانية، أدواة تقديم العينة المساعدة تتضمن أعلى رأس المحلل، أنظمة منع التسرب والاندفاق، انحلال في حرارة عالية، ووحدات مركزات ضبط الهواء. تكون تلك الأدوات سطح مع الكروماتوغرافيا الغازية في حالة انجاز مراحل حماية قبل إدخال العينة. أعلى رأس المحلل يسمح لواحد إلى مكان الصلب، سائل لزج، أو مركبات مشابهة في آلية التطويق. ويعرض المكونات للضابط الحراري، كتحرير الأبخرة العضوية في مكان محتويات الأبخرة في العبوة. يكون أعلى الغازات منتقل إلى حجرة الحقن بواسطة خط نقل ساخن من اجل منحني تحليل كروماتوغرافي لاحق. تكون أدواة الامتلاص والتسرب شائعة الاستخدام في التحليل للأبخرة العضوية في العينات المائية. حيث تذر العينات المائية مع الغاز الحامل والأبخرة تكون منقولة إلى التسرب المدمص وكالمركزة.

علاوةً على ذلك، الإجراءات المستعملة من اجل وضع التدفقات المرافقة لتقنية التجزئة وعدم التجزئة

+نسبة التقسيمنسبة التقسيم محسوبة لذلك (50+1)/1 أو 51:1.

من جهة ثانية، تلك الاقتراحات تكون ملائمة من اجل العينات التي تكون متغيرة حراريا أو عرضة للتفاعل مع المركبات في حجرة الحقن. تأخرت دراسة تلك التقنية كتقنية دقيقة ودقتها من اجل العينات المقدمة للأعمدة الشعرية (1) والتي ليس لديها استخدام روتيني واسع الانتشار في ولكن تملك بعض القبول في البحث العلمي ومجالات التطوير.

علاوةً على ذلك، تملك حجرات الحقن التقليدي منضمات ضبط يدوية والتي تكون منظمة لجريان التدفقات المطلوبة المنسجمة مع صناعة المقاييس بواسطة *تدفق أداة قياس إلكتروني أو مقياس تدفق أنبوبي زجاجي.

كذلك، بعد أزمنة نوعية للمركبات والتي تكون مدمجة حراريا من المصيدة لتنتقل داخل المجرى والتي تكون مقدمة داخل حجرة الحقن من اجل التحليل.تستعمل وحدة الحل بحرارة عالية درجات حرارة من اجل المركبات ذات الوزن الجزيئي الكبير مثل البولميرات المدخلة بشكل مشابه مع درجات غليان مناسبة أكثر من اجل التحليل بواسطة الكروماتوغرافيا الغازية.بصمة الإصبع مثال نموذج في الشظايا التي تكون مستعملة في تعيين البولميرات المنتوجة.تقدم أدواة تركيز كمية الهواء تراكيز اخفض مسموح بها بواسطة الادمصاص الحراري في أبخرة المركبات العضوية (vocs) على الهواء من قيم ppb. النظام المستعمل في قبول الطرق المختلفة لوكالة حماية البيئة من اجل التحليل الvoc.

علاوةً على ذلك، يكون ال الهام الأخر في الكروماتوغرافيا الغازية الحقن أو مدخل الGC. وظيفة المدخل تقديم العينة داخل مجرى الغاز الحامل. تكون أنواع مختلفة من تقنيات تقديم العينات والمداخل متاحة.النوع الأكثر شيوعا في التحليل هو حقن من 1 ال3 مكرولتر من العينة السائلة داخل المدخل الساخن. تتم عملية الحقن يدويا أو بواسطة أداة حقن آلية وهي تستطيع انجاز عدد ملائم من العينات. يصمم منفذ الحقن من سطح بيني مع العامود المحشو أو الشعري. يسمح منفذ الحقن المحشوة بإدخال حجم من العينة المحقونة داخل العامود الشعري ذو السعة العالية (المعروفة شيوعا بأعمدة ميغابور TM من اجل ال. في الأونة الأخيرة زاد استخدام الأعمدة الشعرية.

علاوةً على ذلك، وعملية حقن العينات الغازية بالمدخل تتم بواسطة سرنغ غاز محكم أو بواسطة آلية صمام العينات الغازي في حجم ثابت.

في هذا الإطار، تلك الخطوات مسموحة من اجل نقل بعض المحل الزائد.تظهر الكمية الدنيا من المحل على شكل تذيل في القمة وإعاقة قمة المحل تتمثل من خلال حجب المركبات الممتلصة بجوار المحل.

إضافةً إلى ذلك، وجهات التدفقات خلال المدخل بواسطة صمام ضبط الامتلاص. مثل تلك العينات المحقونة داخل ممرات الدخول للعامود التجزئة الأخرى بين العامود وتجزئة الفرن. كما هو معروف سابقا في نموذج التجزئة في حالة اكتساب حساسية عظمى خصوصا بالنسبة للمركبات الأكثر امتلاصا والتي تكون ضرورية من اجل تحويل وضع صمام الامتلاص الخلفي لتجزئة متماثلة من 0.5 إلى 2 دقيقة خلال التحليل.

ومن ناحية أخرى، مجال أحجام نسبة التقسيم النموذجي من 50:1 إلى 400:1 ويعتمد هذا المجال على قطر العامود المستعمل. العامود الأكثر ضيقا هو العامود الذي يملك عدد أدنى من العينات الو ساطية، ولذلك نسبة التجزئة العليا تستعمل في حالة العامود الحامل.

في هذا الإطار، صمم هذا التقسيم ليسمح فقط لجزء صغير من الحجم المحقون من العينة للدخول داخل الأنبوب الشعري والذي يملك سعة عينة محدودة. لذلك يسمح لجزء من العينة المحقونة بالدخول إلى العامود والعينة الباقية تخرج أو تقسم بنفس الطريقة. يكون مجمل تدفق الغاز الحامل داخل المدخل مقسم إلى ثلاث أجزاء والتي تمرر خلال منفذ الحقن. التدفق الصغير من 1 ال 3 ملي/دقيقة تمرر مقطع سدادة المواجهة في وضع يجرف الملوثات بعيدا للغازات المتشربة على السدادة. ذلك النزف من السدادة يكون خارجا خلال مخرج تنظيف السدادة.بعض من التدفق الكلي داخل المدخل يمر للأسفل خلال مركز منفذ الحقن والتقسيم يحدث بواسطة السبل البديلة في الأسفل من المدخل. مرور التدفق الصغير أسفل داخل العامود والجسم المنتقل خلال تدفق المخرج. عندما تكون العينات محقونة بعض العينات تبقى داخل العامود من اجل التحليل والبعض الأخر يخرج بواسطة تقسيم المخرج. يكون ضبط صمام التنظيف مستعملا مباشرتا مع التدفق الخارج من منفذ الحقن خلال تقسيم المخرج. تكون التكرارية الكمية هامة وذلك بالنسبة لعينات تكون معروفة. ولهذا أحد الحساب لنسبة التقسيم المستعمل بالشكل التالي:

ومن جهة أخرى، تعرف التقنية بحقن العامود على البارد والتي تكون مخصصة لدخول العينة مباشرتا داخل العامود بدون الأبخرة.

ومن ناحية أخرى، +نسبة التجزئةنسبة التجزئة = (تدفق المنفذ المجزأ + تدفق العامود)/ تدفق العامود

الشروط البدائية للعامود:-

في هذا الإطار، يمكن إن تكون العينات المتناظرة مستعملة في شرح ظاهرة الفصل في العامود. ينبغي أن يكون التصور الأول لعامود ذو فتحة أنبوب كبيرة مع طور ساكن مطلي من الخارج بطبقة تشبه الشوكولا ملتحمة مع سطوح خاملة للعامود، تلك الاختيارات تكون موجودة في المزائج. أحداها لايرتبط بالطبقة الشوكولاتية (المركب A) , وإحداها الأخر يكون له ارتباط متوسط مع الطبقة الشوكولاتية (المركب B) , والأخر يرتبط بالطبقة (المركب C). إذا بدأ المزيج بالانتقال إلى أسفل العامود فان التوزيع يبدأ بالظهور وبالتالي فان المركب الذي سيخرج أولا هو A والثاني سيكون B والأخير سيكون C والذي يكون لديه ألفة أكبر من اجل الطبقة الشوكولاتية.

من جانب آخر، إن عملية انتقاء الطور الساكن من اجل الفصل المطلوب والذي يكون هام لتلك المركبات في المزيج والتي لديها اختلاف في الألفة من اجل الطور الساكن تلك تكون لها علاقة بانتقائية العامود. تلك الاختلافات في الألفة تكون الأساس في التفاعلات الفيزيوكيميائية. تعتمد الآلية الابتدائية في الكروماتوغرافيا السائلة- الغازية على الاختلاف في انحلالية المركبات في الطور الساكن السائل ويمكن استخدام فرضيات حول السلوك القطبي والاقطبي لشرح قوة تفاعل المركبات والتي تكون مسؤولة عن التوزيع في المركبات. الأطوار الساكنة السائلة الشائعة الاستخدام من اجل فصل بعض المركبات العضوية الحاوية على المتيل وبولي فنيل سيلوكسونس والأفضل من ذلك غليكوز بولي ابتلين. يعتمد الفصل في الكروماتوغرافيا الصلبة الغازية على الاختلاف في الادمصاصية على الطور الساكن والاحتفاظ بالمركبات الممتصة يكون محدود بواسطة

ومن جهة أخرى، (2) الوزن الجزيئي للجزيئات الممتصة والشكل الهندسي والبنية الإلكترونية،

كذلك، إن لنوع الطور الساكن وإمكانيته في التفاعل مع مركبات المزيج الأثر الواضح في عملية الفصل، إذا غيرنا الطبقة الشكولاتية التي تمثل الطلاء الخارجي للعامود باللوزيات فيفترض إن المركب C على الرغم من انه محب للشكولا يكون الأكثر حساسية للو زيات. ألا أن عند امتلاص المركبات الطلب يكون مختلف تماما، مع A وc لايمتلص وb يلي الأخير مثل خصائص الحساسية في العامود تكون متغيرة.

وفي السياق ذاته، كلما كان نصف قطر العامود اصغر فان إمكانية الفصل تكون أكبر. واحد من الأعمدة المختارة عموما نحو 0.2مم أو اصغر في التحاليل من اجل التراكيز الصغيرة أو فصل المزائج الحاوية على 50 مركب أو أكثر.

وفي السياق ذاته، من اجل تطبيقات أفضل للعامود بواسطة الإشارة لملاحظات تلك التطبيقات. إذا كانت سرعة التطبيق المطلوب غير متاحة فالتقنية تساعد الكيميائي على دمجها مع الكروماتوغرافيا.

وفي هذا السياق، يتعلق تحديد الطور الساكن بنوع المركبات المحقونة في مزيج العينة.

(1) الطبيعة الكيميائية والبنية الهندسية للمسام في الماص.

في هذا الإطار، يعتمد الاختيار الأول للطور الساكن على الاختلاف في الانتقائية للمركبات في مزيج العينة.

استجابة العامل = الكمية / المساحة

الكمية غير المعروفة من المركب = مساحة القمة

آلية عمل الكروماتوغرافيا الغازية

• الغازات
• وحجرة الحقن
• العامود

من جهة ثانية، يتضمن الGC التجزئة في انحلالية الغازات بين غاز الطور المتحرك الحامل الداخل والطور الصلب الساكن السائل. أهم أجزاء مكونات الكروماتوغرافيا الغازية هي:

كل من مكونات خليط

المكونات الطبيعية

التعرف على ما.

1- كاشف الناقلية الحراري: TCD

من جهة ثانية، بمرور الغاز الحامل فوق السلك تزداد حرارته في التحليل مسببة زيادة في المقاومة. وهو أقدم أنواع الكواشف المستعملة في الكروماتوغرافيا الغازية على الرغم من أنها تملك قيم حساسية مثيرة فقد تحسنت خلال أعوام، ولكن مازالت تملك قيم حساسية أقل من باقي الكواشف. وتكمن أهميتها من خلال استجابتها لأي نوع من التراكيز التي تكون مختلفة باختلاف الغاز الحامل (مثال إذا كان الغاز الحامل هو الهليوم فأن حدود الكشف تصل إلى رتبة النانو غرام، أو جزء من مليون ppm).

الفرن

من جهة ثانية، تحدد حرارة الفرن بواسطة التجريب. يوجد نمطين من التحليل الأيزوثومي (ثبات حرارة الفرن خلال التحليل), والمبرمج حراريا (تتغير حرارية خلال التحليل).

ومن جهة أخرى، لذلك لابد من تحديد درجة الحرارة المناسبة للفصل المطلوب ويكون زمن سير التفاعل بحدود متدنية. يملك الطور الساكن في العامود حد أعضم من الحرارة وعمليا حرارة الفرن تكون قريبة من تلك الحدود وفترة حياة العامود مرتبط بها.

من جانب آخر، تتطلب الأعمدة الشعرية عموما احتفاظ أقل. وهي حساسة أكثر للعينات الملوثة أو التراكم في المواد غير القابلة للتطاير في العينة أو الغاز الحامل.تكون تلك الطريقة ضرورية بشكل دوري للعامود بواسطة زيادة حرارة الفرن وبالتالي تنقل الملوثات إلى الخارج. تظهر تلك الملوثات أثر كبير في عرض القمة أو تسبب زيادة في خلفية أشارة الكاشف، ولذلك لابد من غسل العامود بعدد من الملليترات من المحل، يتعلق عمر العامود مباشرتا بطبيعة العينة وحرارة الفرن، حيث عمر العامود يكون أطول في العينات الأقل ملوثات، وكذلك درجة حرارة أكبر عمر أقصر.

وفي هذا السياق، يكون التحليل الأيزوثورمي شائع الاستخدام عندما يكون الاختلاف في درجات غليان المركبات ذات درجات الغليان الأعلى والمركبات ذات درجات الغليان الأخفض نحو 100 درجة أو اقل. والمبرمج حراريا من اجل مزيج من المركبات تتضمن مجال عريض من نقاط الغليان وبالنتيجة أزمنة قصيرة في سير التفاعل وفعالية فصل أكبر خصوصا في المركبات التي تمتلص بشكل متأخر. تؤدي زيادة حرارة الفرن إلى قصر زمن الاحتفاظ.

6- كاشف الناقلية الكهربائية: ELCD

علاوةً على ذلك، تمزج مركبات الهالوجينات، والكبريت، أو الأزوت مع غاز التفاعل في حجرة المزج، والناتج يكون ممزوج مع سائل مناسب والذي ينتج محلول ناقل ونراقب التغير في الناقلية.

استجابة العامل

وفي هذا السياق، يقدم نظام البيانات عادتاً تقنية في اختيار طبيعة المنحني مثل نقطة إلى نقطة، أو خطي، أو غير خطي. يكون منحني المعايرة المناسب مستعمل في حساب التراكيز غير المعروفة من المركبات.تتطلب الكثير من طرق المكاملة تتطلب استخدام المعايرة متعددة القيم. ينبغي أن يدرس جدياً استخدام المعايرة متعددة القيم عند قيم التراكيز الصغيرة للمركبات التي تقترب من حدود الكشف لكاشف، وعند استخدام كواشف أكثر حساسية ECDs , NPDs , FBDs والتي تملك مجال خطي محدد وديناميكي.

ومن ناحية أخرى، تكون حسابات إجراءات المعايرة متعددة القيم أكثر صحة في التراكيز. يتضمن ذلك الإجراء تحضير المزيج من المركبات. يعد تمديد المزيج لكميات معروفة وإدخال المعلومات على محاور المعايرة نظام حساب البيانات لمحور المعايرة في مساحة القمم أو ارتفاعها بدلالة التركيز. أربع قيم لمعايرة مزيج تتضمن ثلاث مركبات والذي يتضمن التحليل والتحضير في أربع محلات تتضمن تقديم التراكيز الأعظم مثل المركبات التالية A,B,C

الشكل (8-8) قيم الإشارة والمعايرات المتعددة

في هذا الإطار، تلك تكون من المعايرات البسيطة المعروفة بطريقة العياري الخارجي. تكون طريقة الإضافات متاحة وهي تتضمن إدخال القياسات وطرائق النسبة المئوية الطبيعية.

كذلك، القمم في الشكل (8-8) تظهر نتائج التحليل من أجل تلك المحاليل الأربعة. نظام البيانات سوف يولد ثلاث منحنيات واحد من اجل تلك المركبات. الشكل (8-8) لذلك المعايرة بالنقطة الإشارة من اجل المركب A(يوجد قمتين اضافيتين من أجل المركبات الأخرى) والمعايرة المتعددة القيم من أجل المركب C (يوجد منحنيات أضافية من أجل المركبات المختلفة).

اكتساب البيانات

ومن ناحية أخرى، الجزء الأخير الهام في الكروماتوغرافيا الغازية هو نظام كسب البيانات، وهو يستعمل لنقل الإشارة الكهربائية المتولدة بواسطة الكاشف إلى قمة في الشكل الكروماتوغرافي. مساحة القمة تمثل تراكيز المركبات. وبالتالي تركيز أكبر أشارة متولدة في الكاشف أكبر وبالتالي مساحة قمة أعرض.

ومن جهة أخرى، تكون الإشارة الناتجة وصف لتلك المنطقة والحسابات أعلى يحدد نوع العامود في التقرير النقاط والتي تكون معالجة أو الحسابات من بداية القمة إلى نهايتها. فمثلا BB تشير إلى القمة التي بدايتها خط الأساس ونهايتها خط الأساس، VV تشير إلى القمة التي بدايتها في النقطة المنخفضة ونهايتها في النقطة المنخفضة.كلاسيكيا سوف نحتاج إلى شروط مثالية من أجل الفصل لذلك تلك القمم العديدة ممكن إن تكون متحللة أو مفصولة خط الأساس إلى خط الأساس. القمة الأعرض يلاحظ أنها تملك زمن تأخير أطول يصبح شكل القمة أعرض من أجل التحليل المعزول حراريا، تلك تكون شائعة الظهور وتكون متعلقة بتبدد القوى في الفصل خلال العامود. الأكثر ضيقا القمة الأعرض، والأكثر فعالية أو فصل أحد. يتعلق التركيز بالنسبة المئوية للمساحة والتي تكون ظاهرة في التقرير. وأسماء المكونات تكون ظاهرة في التقرير. معلومات أخرى وثيقة الصلة بالموضوع من أجل تلك التحاليل وهي نوع العامود المستعمل، ومعدل التدفق في العامود، وسرعة الرسم، وحرارة الفرن، ونوع الكاشف، وحجم ونوع العينة المحقونة، ونسبة التجزئة المستعملة.

ومن جهة أخرى، الأدوات الأكثر استخداما من أجل أنشاء المنحني والتقرير تتم عن طريق المكاملة أو كمبيوتر شخصي على الرغم من أن التكامل هو الأكثر استخداما. في السنوات الأخيرة أصبح الكمبيوتر هو البديل في أجراء الحسابات والتقرير، وهو يملك أفضلية متميزة من أجل التقارير التي تتطلب تعديلات أكثر، وتلك التي تحتاج أدارة معقدة وأرشفة بيانات. يمكن معالجة البيانات أو استخدام تقرير بالاعتماد على نظام مكتبة مؤتمت.

10- كاشف الإصدار الذري: AED

وفي هذا السياق، الكثير من أجهزة الكروماتوغرافيا الغازية تكون محددة بكاشفين وتكون مستعملة مع بعضها في آن واحد. لذلك عملية شراء الجهاز مرتبط مع الكاشف المطلوب.

وفي هذا السياق، يتم تنشيط الجزيئات بواسطة مصدر بلازما والفصل يتم داخل الذرات المهيجة وعندما تعود الإلكترونات إلى الحالة المستقرة تصدر ضوء والذي يكون خاص بالعنصر. ويكون هذا متعلق باختيار كاشف جديد ويقدم معلومات عنصرية حول فصل المركبات في المزيج.

التاريخ

وفي هذا الصدد، ظهور الكروماتوغرافيا في سنة 1903 من عمل العالم الروسي، (ميخائيل سيمينوفيتش) Mikhail Semenovich Tswett, وهو طالب دراسات عليا ألماني.فريتز بيرير Fritz Prior طور في الكروماتوغرافيا الغازية الصلبة المملوكة للدولة في عام 1947. آرتشر جون بورتر مارتن، حصل على جائزة نوبل لعمله في تطوير كروماتوغرافيا سائل - سائل (1941) وكروماتوغرافيا الورق (1944) اوالاستشراب الورقي، والتي وضعت الأساس لتطوير الكروماتوغرافيا الغازية وأنتج في وقت لاحق الكروماتوغرافيا الغازية السائلة عام (1950). اريكا كريمر Erika Cremer وضع الأساس، وأشرف على الكثير من الأعمال قبل ذلك.

من جهة ثانية، يستعمل الكيميائيون هذه ال لفصل مزيج من الغازات، وفيها يتم تبخير العينة المراد تحليلها، وتنقل محمولة بدفق من تيار غاز خامل، كالهيليوم مثلاً، عبر أنبوب يحوي جامد حُبيبي، حيث تسري مكونات العينة الغازية عبر حبيبات الجامد بسرعات متباينة فيجري ادمصاص لبعض أجزاء هذا المزيح الغازي على سطح الحبيبات، بينما تستمر مكونات العينة الأقل ادمصاصاً في التدفق عبر الجامد حتى تصل نهاية الأنبوب.

وفي السياق ذاته، بعض الأجزاء الغازية التي انفصلت من العينة يمكن إدخالها إلى مطياف كتلي للتعرف على نوع الغازات المكونة للناتج من عملية الاستشراب الغازي.

تطبيقاتها

في هذا الإطار، أطعمة ونكهات: الشرابات، الزيوت الضرورية، اللهب، الدهون والزيوت، منتجات طبية، حموض عضوية، الستروليدات.

كذلك، الحياة العملية: مخدرات، عقاقير يسوء أستخدامها، الفورمات، الستروئيدات.

ومن ناحية أخرى، تكون تطبيقات الكروماتوغرافيا الغازية منتشرة إلى حدّ كبير جداً، والطريق الأسهل من قبل المبتدئين أصبح مألوف مع إمكانيات تقنية ال GC وأمثلة عن التطبيقات الكروماتوغرافيا تكون مجدولة ضمن كتالوك. يكون الشكل (8-6) نسخة من التطبيق الملاحظ في عامود التحليل الكيميائي لهيولت – باكريد والمزودة بكتالوك. تلك الأمثلة الملاحظة تظهر الطيف الكروماتوغرافي ومفتاح أدوات القياس المستعملة. كتلوك هيولت – باكريد والكتلوك العلمي ل IFW والتقنية الموجودة في جداول والتي تشير إلى أكثر من 200 مثال للتطبيق. كتالوك البائع بصف التطبيقات بواسطة نوع التحليل.تكون الأمثلة التالية توضح بعض الاستخدامات:

إضافةً إلى ذلك، البترول: الهدروكربونات العاليا والغازات، غازولين، المنتجات البترولية الثقيلة والشمع.

علاوةً على ذلك، الإجراءات الحكومية من أجل طرق الصحة والأمان: الغوال، العطرية، الأسترات، الكيتونات.

وعلى صعيد آخر، البيئة: البنزن، التولوين، أكز الين، زيت الوقود، مبيدات مكلورة، مبيدات الأعشاب، المبيدات الحشرية الفسفورية العضوية، الأمينات، العطرية، أسس طبيعية، ثنائي أكسيدات، البولميرات الهدروكربونية العطرية، الفينولات قليلة التطاير، الهواء والتربة، الماء، وأخرى متطايرة.

في هذا الإطار، منتجات كيميائية: الأغوال، الألدهيدات، الأمونيا، العطرية، الأسترات، الأيترات، غلوكزيدات، الكربونات، الكيتونات، محلات أخرى.

الغازات

إضافةً إلى ذلك، وظيفة الغاز الحامل حمل العينة خلال النظام.يعتمد الاختيار الأول للغاز الحامل على خصوصية التطبيق ونوع الكاشف المستعمل.ويكون الهليوم واحد من أكثر الغازات المستعملة شيوعا. يمكن أن تتضمن الغازات المضافة هايدروجين وهواء والتي تكون مترافقة مع معين يكون مستعمل في الكروماتوغرافيا الغازية مثلًا كاشف التشرد باللهب يتطلب لهب وهايدروجين وهواء مساعد على الاحتراق.

من جانب آخر، إن الجزء الهام الأول في الكروماتوغرافيا الغازية هو الغاز الحامل. والغاز الحامل قد يكون الهليوم والازوت، الهايدروجين، مزيج من ال والميثان.

من جانب آخر، الغازات عموما مزودة بواسطة غاز مضغوط.ولكن مولدات الغاز يكون لها حرية اختيار مصدر الغاز. يجب الأخذ بعين الاعتبار نقاوة الغاز عند الحصول على الغاز، ويجب الأخذ بعين الاعتبار حساسية وانتقائية الكاشف لدى تحديد مستويات النقاوة الموافقة (انتقائية أعلى نقاوة أعلى). التصنيف في المنظمات، أنابيب معدنية، وصلات تكون مستعملة كسطوح للغازات في الكروماتوغرافيا الغازية. من المفيد التذكير إن مصايد الرطوبة يمكن استخدامها لتقليل إسهام الملوثات من مصادر الغاز. يتضمن نموذج اسطوانات الغاز المضغوط ضغط بين 250 و2500 باسكال. ولكن الضغط المألوف في العمل بالكروماتوغرافيا الغازية ضمن مجال من 20 إلى 100 باسكال.

التحليل بالكروماتوغرافيا الغازية

من جهة ثانية، تتيح فصل و المركبات العضوية القابلة للتطاير ومزيج غازي من مركبات لاعضوية مختلفة.وهي تعتبر تقنية مفيدة اكتشفت أول مرة عام 1940م حيث أدخلت فيما بعد كأداة أولية استعملت في مخابر عديدة.وهي قدمت تطور تقني واضح في مجال الالكترونيات والنظم المؤتمتة وتملك تقنية العامود إنتاج اقل وحدود كشف اقل وتحديد أدق للمواد من خلال التباين وتقنيات التحديد النوعي المميز.

اختبار مادة معينة،

ات خليط

إضافةً إلى ذلك، تقنية الكروماتوغرافيا الغازية هامة جدا حيث استعملت في أغلب الصناعات:-

في هذا الإطار، البيئية، والصيدلانية، والبترول، والكيمائية، والطبية، وعلم الأطعمة، ومجالات أخرى متعددة.

الاهمية والاستخدام

إضافةً إلى ذلك، يعتمد نظام الكروماتوغرافيا الغازية من أجل التحاليل الروتينية على جداول مؤتمتة ويكون ذلك مطلوبا كعامل ميكانيكي من أجل الكميات القليلة. يتضمن ذلك تعزيز حالات أعداد العينات التلقائية، حقن ذاتي، نظام البيانات المبرمجة. يستعمل نظام ال GC من اجل R وD وتطوير الطرق يكون هام من اجل الاستخدامات المتعددة.

في هذا الإطار، واحد من الأسباب الهامة في استخدام الكروماتوغرافيا الغازية بشكل واسع هي المقدرة الهامة في القياس من اجل الاحتياجات الخاصة والميزانية.

ومن ناحية أخرى، يتخذ الكيميائي إجراءات التحليل الكروماتوغرافيا الغازية وذلك من خلال التقرير والمنحني الكروماتوغرافي وذلك في امتصاص مكونات العينة في المزيج. عموما نظم الكروماتوغرافيا الغازية تكون متماثلة وتوضع من أجل التحاليل الروتينية الأساسية. التحكم الدقيق بنوع العينات أو من أجل بحث التحاليل الأساسية غير الروتينية وتطوير التحليل.

3- مكشاف التقاط الإلكترون ECD

من جانب آخر، تمرر الإلكترونات السالبة خلال الكاشف، فتأسر الإلكترونات الأقل طاقة مسببة تناقص في تيار الخلية. ويصلح بالنسبة للقيم الصغيرة جدا من المركبات الهالوجينية، مثل المبيدات تستعمل هذا الكاشف.

المعلومات التحليلية

وفي هذا السياق، النسبة المئوية للمساحة في المركب A = (المساحة للمركب A/المساحة الكلية لجميع القمم) * 100 (8-2)

وفي السياق ذاته، يمكن أن يحدد التماثل النوعي بواسطة تقنية GC-MS. في مطيافية الكتلة يجب أن تتطابق كل القمم أو أي قمة من الطيف الموجود في المكتبة المخزنة في نظام الكمبيوتر. يتضمن التقرير النهائي جداول بالتماثل الأكثر احتمالاً مثل التماثل الموجود في القمم الأساسية في المكتبة المتضمنة آلاف المركبات المدخلة. واحد من الأدوات النوعية الأكثر طاقة يكون نظام GC-FTIR-MS والذي يقدم كل من طيف IR وMS من أجل فصل المركبات.

كذلك، كلما يكون لدينا مهارة أفضل في ترجمة الطيف يكون بالإمكان تمييز مركبين ممتلصين أو أكثر والفصل الكروماتوغرافي الأفضل بواسطة العامود الموجود قبل الكاشف. تكون تقنية العامودين أفضل في فصل كل المركبات التي تكون موجودة. يستعمل تحليل الفصل الثنائي عامودين مختلفين وطور ساكن مختلف القطبية، مثل ميتيل السيلكون اللاقطبي كطور ساكن، والأكثر قطبية 50% فنيل ميتيل سيلكون أو الطور الكربوكسيلي القطبي. تغير نوع الطور الساكن يمكن أن يؤثر نموذج بصمة الأصبع في القمم بواسطة تغيير حالة الأمتلاص والأفضل من ذلك زمن الاحتفاظ في المركبات، بواسطة استخدام نوعين مختلفين من الأطوار الساكنة واحد يتضمن كل تلك المركبات والتي تكون ملائمة للفصل قبل التماثل النوعي. الكثير من طرق FDA والمكاملة EPA تتطلب تثبيت ثنائي العامود.

وفي السياق ذاته، عندما يكون كاشف مضاعف مثل FIDs وECDs تكون مستعملة. التماثل النوعي يكون متضمن أعضم القمم. من أجل نتائج موثوقة يجب أن يوجد تطابق ما بين زمن التأخير للمركبات المعروفة مع زمن التأخير للمركبات في العينة المجهولة. تكون تلك الكواشف الأكثر استخداما عندما يكون الهدف تحليل المركبات عندما يصبح لدينا فكر جيدة عن تماثل المركبات تستعمل كقياسيات من أجل تحديد زمن الاحتفاظ. يكون من الهام أن نتذكر أن تغير حرارة الفرن أو تدفق العامود سوف يؤثر على زمن الاحتفاظ وكذلك يؤثر على الدقة في التماثل. يجب أن تكون القياسات موثوقة لنفس العملية وتكون مستعملة عندما العياريات تكون معروفة أوغير معروفة. قبل تطور الأعمدة الشعرية وتقنية GC-MS , كل الأنظمة مرتبطة باستخدام الاحتفاظ المحسوب بفهارس تكون مستعملة، أن حقيقة التطابق للغير معروفة في المزيج. اليوم أي شخص مهتم في تماثل المركبات الغير معروفة يعتمد على تقنية GC-MS الملائمة لزمن احتفاظ أطول.

علاوةً على ذلك، في بعض الحالات التحديد الصحيح يكون مجدول مع التراكيز لأن حساسية الكاشف وأنتقائيته الأكثر تأتيراً في تماثل المركبات. يستعمل التقرير في تحديد زمن الاحتفاظ للمركبات. تستعمل محاور المعايرة في نظام البيانات، زمن الاحتفاظ، كميات معروفة، والأسماء في المركبات تكون معروفة ويعين جدول المعايرة. يستعمل النظام كميات وتراكيز معروفة وقيم المساحة المكشوفة تحسب استجابة العوامل من أجل كل المركبات. تكون استجابة العامل تقسيم الكمية بواسطة المساحة، عند تحليل عينة تحوي كميات غير معروفة من المركبات. يضاعف نظام البيانات استجابة العامل من أجل المركبات بواسطة مساحة الكاشف من أجل التراكيز غير المعروفة والمحددة من المجاهيل.

ومن ناحية أخرى، من أجل نتائج كمية أكثر صحة تكون إجراءات المعايرة مطلوبة. تتضمن المعايرة علاقة متبادلة بين مركبات معروفة التركيز ونتائج الإشارة المتولدة عندما تكون تلك المركبات في الكاشف. تكون المعالجة الإلكترونية مستعملة في تحويل أشارة الكاشف إلى مساحة قمم مختلفة أو أعلى. حسابات المعايرة تكون موجودة داخل المعالج أو نظام الكمبيوتر من أجل اكتساب البيانات والتحليل. فمثلاً جداول المعايرة في نظام البيانات يعين خلال الاستخدام في تطوير الحوار. تتضمن الأجزاء الأفضل أبداع قيم أشارة المعايرة وتكون محققة بواسطة العمليات الاحقة. اولاً يجب جعل القياسات الكروماتوغرافية أقرب مايكون إلى الكمال من أجل مقلوب الفصل والتماثل في المركبات (مثل اختيار العامود، الكاشف، عملية الحقن، حرارة الفرن). يكون مزيج المركبات محضر مع كميات معروفة من الكل وفي مقلوب المركبات التي تكون موجودة. تحليل المزيج وتقرير نسبة المساحة تكون مولدة. تلك تكون مهملة في التقرير والذي يتضمن زمن احتفاظ للمركبات المكشوفة ونسبة مئوية للمساحة المحسوبة من تراكيز المركبات.

كمي:

نوعي:

المشاكل

وفي هذا السياق، تكون درجة الصيانة والخدمة المطلوبة متعلقة بالتعقيد بالنظام. أغلب الأنظمة تتطلب فحص روتيني وأساليب تنضيف حجرة الحقن والكاشف. يعتمد التواتر في الصيانة على نظافة العينة والتواتر في تحليل العينة. الكثير من نظم ال GCs لديها ميزة التبخر لتساعد في مشاكل التطابق.

من جهة ثانية، المستويات المطلوبة من التدريب:العمليات الروتينية في النظام الكروماتوغرافيا الأبسط بمكن إن يقوم بها أي شخص بعد التقدم في جلسة التدريب خلال يوم أو يومين. ذلك المألوف لدى تدرب الكثير من الناس مع ثقافة أقل في المدارس الأعلى. في العمليات الروتينية في ال HP5890 العملية في النظام الأكثر تعقيداً والذي يستعمل كاشف أكثر تطوراً ونظام كمبيوتر لاكتساب البيانات يتطلب إلى حد كبير تدرب أكبر ويعتمد على مستوى الخلفية من العامل (تلك مع بعض خلفيات الكليات الكيميائية عموماً العملية الرئيسية في ذلك النظام أكثر سهولة). من أجل فهم المبدأ الأساسي في الإضافات إلى الإجراءات العملية بعض المبتدئين يتطلب أسبوع من التدريب.

الخدمة والصيانة:

في هذا الإطار، أدوات تحري الخلل وإصلاحه وطرق تطوير مهامه تكون مقاسه خلال التجربة والأفضل من ذلك خلال التدريب. يصنف التدريب في كل مستويات التجربة. في تحديد الموقع خلالها في كل من الولايات المتحدة، وكندا.

في هذا الإطار، التكلفة:تكلفة أجزاء الكروماتوغرافيا الغازية تتراوح مابين 5000 إلى 600000 دولار، أشارة الحاقن الأبسط وحدة كشف والتي تعالج إلكترونياً يمكن أن تكون قرابة $K10. التكلفة تزداد بإضافة حاقن ومزايا الكاشف ونظام الأتمتة. وتزداد التكلفة بسرعة كبيرة من 70 إلى 100$K عند إضافة الكاشف المنتقي للكتلة ونظام بيانات مؤتمت. التكلفة في الأعمدة الشعرية تتراوح من 300 إلى 1000 $. أعدادات مستنفذة تكون تحت 100 $.

مراجع

4- كاشف فسفرة الأزوت: NpD

من جهة ثانية، تحدث مركبات الفسفور والأزوت زيادة في التيار حيث تغني اللهب بأبخرة المواد القلوية تكون تلك الكواشف مختارة من أجل تحليل المبيدات العضوية الفسفورية والمستحضرات الصيدلانية.

من جهة ثانية، ينتج عن احتراق مركبات الكبريت والفسفور أجزاء مضاءة كيميائيا والتي تكون مراقبة في أتتقاء الأطوال الموجية.

5- كاشف قياس الشدة الضوئية في اللهب: FDP