गैस क्रोमैटोग्राफी का परिचय और यह कैसे काम करता है

गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी) एक विश्लेषणात्मक तकनीक है जिसका उपयोग नमूनों को अलग करने और उनका विश्लेषण करने के लिए किया जाता है जिन्हें बिना वाष्पीकृत किया जा सकता है थर्मल अपघटन. कभी-कभी गैस क्रोमैटोग्राफी को गैस-तरल विभाजन क्रोमैटोग्राफी (जीएलपीसी) या वाष्प-चरण क्रोमैटोग्राफी (वीपीसी) के रूप में जाना जाता है। तकनीकी रूप से, GPLC सबसे सही शब्द है, क्योंकि इस प्रकार के क्रोमैटोग्राफी में घटकों का पृथक्करण एक बहने वाले मोबाइल के बीच व्यवहार में अंतर पर निर्भर करता है गैस फेज़ और एक स्थिर द्रव चरण.

गैस क्रोमैटोग्राफी करने वाले उपकरण को कहा जाता है गैस क्रोमैटोग्राफ. परिणामी ग्राफ़ जो डेटा दिखाता है, a कहलाता है गैस क्रोमैटोग्राम.

जीसी को एक तरल मिश्रण के घटकों की पहचान करने और निर्धारित करने में मदद करने के लिए एक परीक्षण के रूप में उपयोग किया जाता है उनकी सापेक्षिक एकाग्रता. यह भी एक के घटकों को अलग और शुद्ध करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है मिश्रण. इसके अतिरिक्त, गैस क्रोमैटोग्राफी का उपयोग निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है वाष्प दबाव, समाधान की गर्मी, और गतिविधि गुणांक। उद्योग अक्सर इसका उपयोग संदूषण की जांच करने के लिए प्रक्रियाओं की निगरानी करने के लिए करते हैं या यह सुनिश्चित करते हैं कि एक प्रक्रिया नियोजित हो रही है। क्रोमैटोग्राफी रक्त शराब, दवा की शुद्धता, भोजन की शुद्धता और आवश्यक तेल की गुणवत्ता का परीक्षण कर सकती है। जीसी का उपयोग कार्बनिक या अकार्बनिक विश्लेषणों पर किया जा सकता है, लेकिन नमूना अवश्य होना चाहिए

सबसे पहले, एक तरल नमूना तैयार किया जाता है। नमूना के साथ मिलाया जाता है एक विलायक और गैस क्रोमैटोग्राफ में इंजेक्ट किया जाता है। आमतौर पर नमूना आकार छोटा होता है - माइक्रोलिटर रेंज में। हालांकि नमूना तरल के रूप में बाहर शुरू होता है, यह वाष्पीकृत होता है गैस चरण में। एक अक्रिय वाहक गैस भी क्रोमैटोग्राफ के माध्यम से बह रही है। इस गैस को मिश्रण के किसी भी घटक के साथ प्रतिक्रिया नहीं करनी चाहिए। सामान्य वाहक गैसों में आर्गन, हीलियम और कभी-कभी हाइड्रोजन शामिल होते हैं। नमूना और वाहक गैस गर्म होते हैं और एक लंबी ट्यूब में प्रवेश करते हैं, जो आमतौर पर क्रोमैटोग्राफ प्रबंधनीय के आकार को बनाए रखने के लिए कुंडलित किया जाता है। ट्यूब खुली हो सकती है (जिसे ट्यूबलर या केशिका कहा जाता है) या एक विभाजित निष्क्रिय समर्थन सामग्री (एक भरे हुए स्तंभ) से भरा होता है। घटकों के बेहतर पृथक्करण के लिए नलिका लंबी होती है। ट्यूब के अंत में डिटेक्टर होता है, जो नमूना मारने की मात्रा को रिकॉर्ड करता है। कुछ मामलों में, नमूना स्तंभ के अंत में भी पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। डिटेक्टर से संकेतों का उपयोग ग्राफ, क्रोमैटोग्राम के उत्पादन के लिए किया जाता है, जो नमूना की मात्रा तक पहुँचने को दर्शाता है Y- अक्ष पर डिटेक्टर और आमतौर पर कितनी जल्दी यह एक्स-अक्ष पर डिटेक्टर तक पहुंच गया (क्या वास्तव में डिटेक्टर पर निर्भर करता है) पहचान लेता है)। क्रोमैटोग्राम चोटियों की एक श्रृंखला को दर्शाता है। चोटियों का आकार प्रत्येक घटक की मात्रा के सीधे आनुपातिक है, हालांकि इसका उपयोग किसी नमूने में अणुओं की संख्या निर्धारित करने के लिए नहीं किया जा सकता है। आमतौर पर, पहला शिखर निष्क्रिय वाहक गैस से होता है और अगला शिखर नमूना बनाने के लिए उपयोग किया जाने वाला विलायक होता है। बाद की चोटियाँ एक मिश्रण में यौगिकों का प्रतिनिधित्व करती हैं। गैस क्रोमैटोग्राम पर चोटियों की पहचान करने के लिए, ग्राफ को मानक (ज्ञात) मिश्रण से क्रोमैटोग्राम की तुलना करने की आवश्यकता होती है, यह देखने के लिए कि शिखर कहां होते हैं।

इस बिंदु पर, आप सोच रहे होंगे कि ट्यूब के साथ धकेलने के दौरान मिश्रण के घटक अलग क्यों हो जाते हैं। ट्यूब के अंदर तरल की एक पतली परत (स्थिर चरण) के साथ लेपित है। ट्यूब (वाष्प चरण) के इंटीरियर में गैस या वाष्प तरल चरण के साथ बातचीत करने वाले अणुओं की तुलना में अधिक तेजी से चलती है। गैस चरण के साथ बेहतर बातचीत करने वाले यौगिकों में कम उबलते बिंदु (अस्थिर) और कम होते हैं आणविक भार, जबकि यौगिक जो स्थिर चरण को पसंद करते हैं उनमें उच्च क्वथनांक होते हैं या होते हैं भारी। अन्य कारक जो उस दर को प्रभावित करते हैं जिस पर एक यौगिक स्तंभ नीचे बढ़ता है (जिसे क्षालन समय कहा जाता है) में ध्रुवता और स्तंभ का तापमान शामिल होता है। क्योंकि तापमान इतना महत्वपूर्ण है, यह आमतौर पर डिग्री के दसवें हिस्से के भीतर नियंत्रित होता है और इसे मिश्रण के क्वथनांक के आधार पर चुना जाता है।

कई अलग-अलग प्रकार के डिटेक्टर हैं जिनका उपयोग क्रोमैटोग्राम बनाने के लिए किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, उन्हें वर्गीकृत किया जा सकता है गैर चयनात्मक, जिसका मतलब है कि वे सभी का जवाब देते हैं यौगिकों वाहक गैस को छोड़कर, चयनात्मक, जो आम गुणों के साथ यौगिकों की एक श्रृंखला का जवाब देते हैं, और विशिष्ट, जो केवल एक निश्चित परिसर का जवाब देता है। विभिन्न डिटेक्टर विशेष समर्थन गैसों का उपयोग करते हैं और संवेदनशीलता के विभिन्न डिग्री होते हैं। कुछ सामान्य प्रकार के डिटेक्टरों में शामिल हैं:

जब समर्थन गैस को "मेक-अप गैस" कहा जाता है, तो इसका मतलब है कि गैस का उपयोग बैंड ब्रॉडिंग को कम करने के लिए किया जाता है। एफआईडी के लिए, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन गैस (एन₂) का उपयोग अक्सर किया जाता है। एक गैस क्रोमैटोग्राफ के साथ आने वाला उपयोगकर्ता मैनुअल गैसों का उपयोग करता है जो इसमें और अन्य विवरणों का उपयोग करता है।

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