تعرّف على الكروماتوغرافيا الغازية

الكروماتوغرافيا الغازية أداة لا تقدر بثمن لفصل وتحديد المركبات في خليط ما كيفياً وكمياً. تطبيقاتها الرئيسية في تحليل البترول والبتروكيماويات والأدوية والأطعمة والمشروبات والمنكهات والمشروبات وتحقيقات الطب الشرعي والرصد البيئي.

يشار إلى المخططات الاستشرابية (Chromatograms) الناتجة عن التحليل بالكروماتوغرافيا الغازية بكروماتوغراف الغاز، وهي تتألف بشكل أساسي من الأجزاء التالية:

تيار من الغاز الحامل أو ما يعرف بالطور المتحرك
حاقن العينة
عمود الفصل
مكشاف
مظهر للبيانات

وسنذكر باختصار دور كل منها:

الطور المتحرك Mobile phase
دوره حمل العينة المحقونة إلى العمود، ويقود المكونات المفصولة إلى الكاشف. يتألف الطور المتحرك في الكروماتوغرافيا الغازية من عدة غازات، غازات خاملة مثل النتروجين أو الهيليوم، وغازات مؤكسدة مثل الهواء، وغازات كوقود مثل الهيدروجين. تمزج هذه الغازات الثلاثة بالنسب المطلوبة قبل الدخول إلى الجهاز.
حاقن العينة Sample injector
يتم الحقن إما يدوياً أو بنظام حقن تلقائي، 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.
عمود الفصل Column
الأعمدة في الكروماتوغرافيا الغازية عادة أطول وأضيق من أعمدة الكروماتوغرافيا عالية الأداء HPLC. تملء هذه الأعمدة أو يغلف جدارها الداخلي بالطور الثابت. واعتماداً على الامتزاز الانتقائي لمكونات العينة على الطور الثابت يتم الفصل باختلاف زمن الاحتفاظ (Retention time)
المكشاف Detector
أكثر المكشافات شيوعاً هو مكشاف اللهب بالتأين (FID) حيث تُحفز المركبات المفصولة عن العينة باللهب، وتعتمد استجابة المكشاف على التيار المتولد من تأين هذه المركبات. يمكن أيضا استخدام أنواع أخرى للمكشاف مثل مكشاف التوصيل الحراري (TCD)، ومكشاف التقاط الالكترونات (ECD)، ومكشاف المقياس الضوئي للهب (FPD).
مظهر البيانات Data station
أجهزة الكروماتوغرافيا الغازية اليوم تستخدم أجهزة الكومبيوتر للتحكم بشروط التحليل مثل معدل التدفق وتسلسل الحقن وحجم العينة المحقونة ودورات الغسيل وضغط العمود وطول الموجة المطلوبة.. الخ. وفي نفس الوقت يقوم الكومبيوتر بحساب وعرض هذه الشروط، حيث يتم عرض وطباعة نتائج التحليل والكروماتوغرامات باستخدام برامج سهلة الاستخدام وضعت من قبل مختلف الشركات المصنعة.

يعطي هذا الشكل مثال عن الكروماتوغرام الناتج وبعض الدلالات الهامة:

Rt(أو t_r) زمن الاستبقاء أو الاحتفاظ، وهو زمن بقاء المادة في العمود ويعتبر مؤشر نوعي لوجود مركب ما في العينة.
W (أو t_w) عرض القمة عند القاعدة، وكلما كان العرض أضيق كان التحليل أدق.
t₀ هو زمن الذي يسبق حقن العينة، أي أنه الزمن الذي يمر فيه الطور المتحرك عبر الجهاز بدون وجود العينة.

هذا المقال هو مقدمة أساسية للكروماتوغرافيا لغازية تصوير أولي للنتائج الكروماتوغرافية.