Gaasikromatograafia

Gaasikromatograafilise seadme skeem. Näha on kandegaasi balloon, gaasivoolu regulaator, proovi sisestus aurustisse, kolonn ja termostaat selle ümber, detektor, gaaside väljumine ning isekirjutaja, mis registreerib kromatogrammi.

Gaasikromatograaf termostaadi avatud uksega, kus on näha kapillaarkolonn

Gaasikromatograafia (GC) on kromatograafia meetod lenduvate ühendite segu lahutamiseks paljukordse sorptsiooni ja desorptsiooni tingimustes.

Gaasikromatograafias kasutatakse kandegaasi (H₂, N₂, He, Ar) voolu ainete segu kromatograafilisest täidiskolonnist või kapillaarkolonnist läbivoolutamiseks. Lahutatav proov viiakse aurustisse ja sealt edasi kolonni gaasilisel kujul kandegaasi vooluga. Seega saab sel meetodil lahutada aineid, mis aurustuvad ilma lagunemiseta. Gaasikromatograafilisi meetodeid rakendatakse põhiliselt analüütilistel, harvem preparatiivsetel eesmärkidel. Vastavaid seadmeid nimetatakse gaasikromatograafideks. Kõrvaloleval joonisel on lihtsustatult toodud gaasikromatograafilise seadme skeem. Kromatograafilise kolonni väljundis registreeritakse detektori signaal, mis on proportsionaalne komponendi kontsentratsiooniga. Signaal töödeldakse registraatoris ja tulemus esitatakse tavaliselt komponentide kontsentratsiooni ajalisele muutusele vastavate piikidena - seda tulemust nimetatakse kromatogrammiks.

Kõige tõhusamateks ja enimkasutatavateks on osutunud gaasi-vedelikukromatograafia (GLC) meetodid (tihti nimetatakse neid lihtsustatult gaasikromatograafiaks), kus ainete eraldamine toimub pikas klaasist või kvartsist kapillaarkolonnis (siseläbimõõduga mõni kümnendik millimeetrit ja pikkusega 10–50 m), mille sisepind on kaetud sobiva vedeliku (statsionaarne faas) õhukese kihiga. Selleks võivad olla mitmesuguse polaarsusega raskltlenduvad termiliselt püsivad vedelikud, nagu polüsiloksaanid, polünitriilid, polüalkoholid jt. Gaasi-vedelikukromatograafia on üks jaotuskromatograafia meetod.

Gaasikromatograafias võib osutuda vajalikuks aine polaarsuse, lenduvuse või stabiilsuse varieerimine derivatiseerimisega.

Gaasikromatograafia meenutab fraktsioneerivat destillatsiooni, sest mõlemad protsessid eraldavad komponente nende segust: ühel juhul ainete paljukordse sorptsiooni ja desorptsiooni tingimustes ning teisel juhul paljukordse aurustumise ja kondensatsiooni tingimustes. Erinevus seisneb selles, et fraktsioneerivat destillatsiooni kasutatakse ainete eraldamiseks suures koguses, aga gaasikromatograafiat kasutatakse palju väiksemate koguste korral.

Ajalugu

Kromatograafia ajalugu algab aastast 1903, vene teadlase Mihhail Tsveti tööst. Saksa doktorant Fritz Prior töötas 1947 välja gaasikromatograafia tahketel materjalidel. Archer John Porter Martin, kes pälvis Nobeli preemia oma osa eest vedeliku-vedelikukromatograafia (1941) ja paberkromatograafia (1944) väljatöötamise eest, pani aluse gaasikromatograafia arengule ja hiljem ka gaasi-vedelikukromatograafiale (1950).

Eestis alustati gaasikromatograafiaalase uurimistöö ja aparatuuri väljatöötamisega 1960-ndatel TA Keemia Instituudis (Olaf Eiseni juhtimisel). Analüütilisi ja preparatiivseid kromatograafe konstrueeriti ja valmistati TA Spetsiaalses Konstrueerimisbüroos ning Võru Gaasianalüsaatorite Tehases.

Vaata ka

• Kromatograafia
• Retentsiooniindeks