
کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) یکی از روشهای تحلیلی پرکاربرد در شیمی تجزیه است که برای جداسازی، شناسایی و اندازهگیری ترکیبات فرار در یک نمونه بهکار میرود.
نحوه عملکرد کروماتوگرافی گازی:
در این روش، نمونه بهصورت بخار یا گاز وارد دستگاه میشود و با گاز حامل (Carrier Gas) به درون یک ستون کروماتوگرافی منتقل میگردد. ستون معمولاً حاوی یک فاز ساکن است (جامد یا مایع پوششدادهشده بر سطح یک جامد بیاثر). ترکیبات موجود در نمونه بر اساس تفاوت در تمایل آنها به فاز ساکن و سرعت حرکت در فاز متحرک (گاز حامل)، از هم جدا میشوند
MAINFRAME
بدنه اصلی
شامل کنترل محفظه، بردهای الکترونیکی، سیستم تنظیم جریان گاز و بدنهٔ کلی دستگاه است
Inlet/Injector
درگاه ورودی نمونه
بخش اصلی تزریق نمونه با کنترلهای حرارت و تزریق، مانند Split/Splitless Inlet
DETECTORS
آشکارساز
دستگاهی که خروجی ستون را اندازهگیری و شناسایی میکند (مثلاً FID, TCD, ECD).
Column
ستون کروماتوگرافی
جایی که جداسازی ترکیبات انجام میشود، معمولاً درون محفظهٔ کوره قرار دارد
Carrier Gas
سیستم گاز حامل
تنظیم جریان گاز حامل، گرمایش، فشار و ارتباط بین بخشها.
FID Detector
Flame Ionization Detector
محبوبترین و پرکاربردترین آشکارساز GC
عملکرد: ترکیبات آلی در شعله هیدروژن-هوا میسوزند و یون تولید میکنند,
این یونها جریان الکتریکی ایجاد میکنند که اندازهگیری میشود.
ویژگیها:
حساسیت بالا به ترکیبات آلی
نسبتاً ارزان و پایدار
حساس نیست به ترکیبات غیرآلی (مثل آب، CO₂، NOx)
کاربرد: مواد نفتی، ترکیبات آلی فرار، داروها
TCD Detector
Thermal Conductivity Detector
عملکرد: تغییر در رسانایی گرمایی گاز حامل در حضور ترکیب آنالیت را اندازه میگیرد.
ویژگیها:
آشکارساز عمومی (به همه ترکیبات حساس است)
نسبت به FID حساسیت کمتری دارد
تخریبی نیست (نمونه را نمیسوزاند)
کاربرد: گازهای ساده، ترکیبات غیرآلی، زمانی که تحلیل بدون تخریب لازم است
GC-MS
Mass Spectrometry Detector
آشکارساز طیفسنج جرمی
ترکیب GC با طیفسنجی جرمی برای شناسایی دقیق ترکیبات
عملکرد: مولکولها یونیزه شده، خرد شده و نسبت جرم به بار آنها اندازهگیری میشود.
ویژگیها:
دقت و اختصاصیت بالا
شناسایی ساختاری ترکیبات
کاربرد: شناسایی مواد ناشناخته، سمشناسی، تحلیل پیچیده

دستگاهی است که نمونههای مایع را بهصورت خودکار و دقیق به سیستم تزریق میکند. این نوع اتوسمپلر باعث افزایش دقت، تکرارپذیری و سرعت در آنالیز ترکیبات مایع میشود و معمولاً در کاربردهای دارویی، غذایی و محیطزیستی استفاده میگردد
نوعی اتوسمپلر ویژه نمونههایی است که ترکیبات فرار آنها در فضای بالای ویال قرار دارند. این دستگاه فقط بخار بالای نمونه را تزریق میکند و برای آنالیز ترکیبات فرار در صنایع نفت، داروسازی و کنترل کیفیت مواد غذایی کاربرد دارد.
گاز حامل (Carrier Gas) نقش مهمی در عملکرد دستگاه GC دارد و وظیفهی انتقال نمونه از محل تزریق تا ستون را بر عهده دارد.
گازهای بیاثر مانند هلیوم (He)، نیتروژن (N₂) و آرگون (Ar) معمولاً برای این منظور استفاده میشوند.
در میان این گازها، هلیوم بهترین گزینه از نظر کارایی است، اما به دلیل هزینهی بالا و خطر انفجار در فشار زیاد، در بیشتر کاربردها از نیتروژن استفاده میشود.
منبع گاز حامل در GC چیست؟
منبع گاز حامل معمولاً یک کپسول گاز با فشار بالا است که گاز موردنیاز را تأمین میکند. رایجترین گاز، نیتروژن با خلوص 99.99% است، اما در شرایط خاص از گازهای دیگری مانند هلیوم، آرگون یا دیاکسیدکربن نیز استفاده میشود.
اهمیت خلوص گاز حامل
خلوص گاز حامل اهمیت زیادی دارد، زیرا وجود ناخالصیهایی مانند اکسیژن و بخار آب میتواند با فاز ساکن ستون واکنش داده و باعث تخریب ستون و کاهش دقت آنالیز شود. ستونهایی که دارای فاز مایع پلیاستر، پلیگلیکول یا پلیآمید هستند، در برابر این ناخالصیها آسیبپذیرترند.
انتخاب گاز حامل مناسب
انتخاب گاز حامل بستگی به نوع ستون، ترکیب نمونه و استانداردهای آنالیز دارد.
در اغلب موارد، گازی انتخاب میشود که:
واکنشپذیری کمی داشته باشد
جریان پایدار و کنترلشدهای ایجاد کند
و با استاندارد دستگاه مطابقت داشته باشد
آنالیز آلودگی هوا
آنالیزآب: هیدروکربنهای آروماتیک چند شاخه-باقیمانده آفت کش ها-حلالهای ارگانیک-سولفید
آنالیز خاک: آلودگی های ارگانیک – آنالیز خاک های ضایعاتی
آنالیز گازهای ایدال و اتم: آب، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن
آنالیز ترکیبات نفت خام، گازهای پالایشی، گازهای معدنی، آنالیز روغن
ترکیبات ساده هیدروکربنی به همراه آزوییک، سولفورها
آنالیز گازوییل
هیدروکربن های آلوفاتیک و آروماتیک
آنالیز ترکیبات آرایشی بهداشتی( فنیل الکل ها، کلروفتیل ها)
آنالیز کروماتوگرافی فرایندهای تکنولوژیکی:process monitorin-chemical intermediate analysis
کاربرد در صنایع دارویی
آنالیز حلال های باقیمانده در داروها estriol pregnanetriol cholesterol
آنالیز catecholamine metabolite