یک راهنمای جامع برای تهیه دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) - گالری ابزار زیبا

به گزارش گالری ابزار زیبا، دستگاه کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) یکی از ابزارهای اساسی در تحلیل های شیمیایی و محیطی است که در زمینه های مختلفی از جمله تحلیل های محیطی، داروسازی، صنایع غذایی و نوشیدنی و تولیدات شیمیایی کاربرد دارد. انتخاب یک سیستم GC مناسب به درک جنبه های مختلفی نیاز دارد. این راهنما به بررسی جامع عوامل ضروری برای خرید یک سیستم GC می پردازد. در صورتی که قصد خرید دستگاه کروماتوگرافی گازی دارید، مطالعه این مطلب می تواند خیلی برای شما مفید باشد.

نوع تحلیل

اولین موضوع مهم در انتخاب دستگاه، نوع تحلیل است. نوع تحلیلی که نیاز دارید به ویژگی ها و مشخصات مورد نیاز دستگاه GC بستگی دارد. انواع مختلف تحلیل های بررسی GC عبارتند از:

تحلیل کیفی: این نوع از تحلیل برای شناسایی ترکیبات یک نمونه استفاده می شود. در حقیقت در بررسی کیفی قصد ما این است که بفهمیم آیا ترکیب خاصی در نمونه وجود دارد یا خیر. سیستم GC برای یک تحلیل کیفی باید از دقت بالایی برخوردار باشد و همچنین قادر به تفکیک طیف وسیعی از ترکیبات باشد.

تحلیل کمی: این تحلیل برای اندازه گیری غلظت ترکیبات به کار می رود. در حقیقت در این تحلیل، ما از قبل می دانیم که آن ترکیب خاص در نمونه وجود دارد و قصد ما اندازه گیری غلظت آن است. برای تحلیل کمی، دقت و تکرارپذیری بسیار مهم است.

تحلیل نمونه های پیچیده: این گونه به مواردی اشاره دارد که نمونه مورد نظر دارای ماتریس های پیچیده است. سیستم هایی با تکنولوژی پیشرفته ستون و حساسیت بالا برای این کاربردها مناسب تر هستند.

حساسیت دستگاه

حساسیت به توانایی دستگاه GC در شناسایی غلظت های کم از آنالیت ها اشاره دارد. حساسیت بالا برای کاربردهایی که نیاز به شناسایی مقادیر Trace (مقادیر بسیار کم از نمونه) مواد دارند، ضروری است. عوامل کلیدی مؤثر بر حساسیت عبارتند از:

نوع دتکتور: دتکتورهای مختلف، مانند دتکتورهای شعله ای (FID)، طیف سنج های جرمی (MS) و دتکتورهای هدایت حرارتی (TCD) حساسیت های متفاوتی ارائه می دهند.

تکنیک های تزریق: تکنیک هایی مانند تزریق split/splitless و تبخیر با دمای قابل تنظیم (PTV) می توانند بر حساسیت تأثیر زیادی بگذارند.

دقت

دقت به اندازه انطباق نتایج دستگاه GC با غلظت واقعی آنالیت اشاره دارد. عوامل مؤثر بر دقت عبارتند از:

کالیبراسیون: کالیبراسیون منظم با استانداردهای شناخته شده دقت نتایج را تضمین می کند.

ثبات سیستم: یک سیستم پایدار و نگهداری شده، نتایج دقیق تر و قابل اعتمادتری ارائه می دهد. البته این موضوع شاید در مرحله خرید دستگاه قابل بررسی نباشد. اما خوب است که نظرات کاربران قبلی (کسانی که دستگاه مشابه تهیه کردند) را جویا شوید. آن ها می توانند به شما در مورد پایداری دستگاه توصیه هایی بکنند.

تکنیک های مختلف

سیستم های GC می توانند از چندین تکنیک پیشرفته پشتیبانی کنند، از جمله:

• کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی (GC-MS)

  این تکنیک از ترکیب GC با طیف سنجی جرمی برای شناسایی و کمی سازی بهتر ترکیبات ایجاد می شود. یعنی در ابتدا نمونه بر اساس روش کروماتوگرافی گازی تجزیه شده و پس از آن وارد دتکتور MS می شود.

• کروماتوگرافی گازی-دتکتور شعله ای (GC-FID)

  همان طور که از نامش پیداست، این تکنیک نیز از ترکیب دو تکنیک کروماتوگرافی گازی و دتکتور شعله ای به وجود می آید. این روش حساسیت بالایی ارائه می دهد و برای تحلیل ترکیبات آلی به طور گسترده ای استفاده می شود.

• کروماتوگرافی گازی دو بعدی (GCxGC):

  این تکنیک با استفاده از دو ستون با فازهای ثابت مختلف، وضوح بهتری را فراهم می کند.

سازگازی دستگاه با تکنیک های مختلف یکی از عوامل تاثیرگذار در انتخاب دستگاه است. مثلا طبق مقاله مقایسه دستگاه های GC اجیلنت 6890 و پرکین المر 500 Clarus، دستگاه 6890 با انواع دتکتورها سازگاری کامل دارد؛ درست برعکس دستگاه Clrus 500 که در این زمینه دارای محدودیت های جدی است.

انواع سیستم های حرارتی

سیستم های حرارتی در GC برای تفکیک مؤثر ترکیبات حیاتی هستند. انواع کلیدی شامل:

سیستم های ایزوترمیک: این سیستم ها در طول تحلیل دمای ثابت حفظ می کنند و برای تفکیک های ساده مناسب هستند. بنابراین اگر متد بررسیی شما وابسته به دمای ثابت است، این گزینه برای شما مناسب است.

سیستم های برنامه ریزی دما: این مورد برای بررسیهایی مناسب است که باید دما در طول فرایند بررسی زیاد شود. در طول تحلیل دما به تدریج افزایش می یابد تا ترکیبات با نقاط جوش مختلف تفکیک شوند. این سیستم برای نمونه های پیچیده تر کاربردی تر است.

برنامه ریزی دما چند مرحله ای: در این مدل این امکان فراهم است که کاربر دستگاه بتواند برنامه ریزی دمایی داشته باشد. این سیستم امکان استفاده از چندین ramp دما و نگهداری دما را فراهم می کند و انعطاف پذیری بیشتری برای تحلیل طیف وسیعی از ترکیبات ارائه می دهد.

انواع ستون ها

ستون یکی از اجزای حیاتی در GC است که ترکیبات نمونه را جدا می کند. انواع کلیدی ستون های GC عبارتند از:

ستون های کپیلاری: این ستون ها دقت بالایی را ارائه داده و برای تحلیل های دقیق مناسب هستند. این ستون ها در فازهای مختلفی از جمله غیر قطبی، قطبی و میانه موجود هستند.

ستون های پرشده: این ستون ها شامل فاز ثابت درون لوله ای از جنس فلز یا شیشه هستند و برای تحلیل های ساده تر و بارگذاری نمونه های بالا مناسب هستند.

ستون های تخصصی: شامل ستون هایی برای کاربردهای خاص مانند ستون های chiral برای تفکیک انانتیومرها یا ستون هایی با فاز ثابت ویژه برای تحلیل های هدفمند هستند.

مدیریت و کنترل دستگاه

مدیریت و کنترل مؤثر دستگاه GC برای عملکرد بهینه آن ضروری است. ویژگی هایی که باید مد نظر قرار دهید عبارتند از:

رابط کاربری: یک رابط کاربری و نرم افزار کاربرپسند برای سهولت در عملیات و تحلیل داده ها مهم است.

عملیات اتوماتیک: قابلیت های اتوماسیون مانند تزریق نمونه، جمع آوری داده ها و تحلیل می تواند کارایی را بهبود بخشد و خطای انسانی را کاهش دهد. این مورد به خصوص در مورد تزریق خیلی موثر است.

مدیریت داده ها: سیستم های پیشرفته مدیریت داده امکان تحلیل، ذخیره و بازیابی جامع نتایج را فراهم می کنند.

اتصالات و امکانات اضافی

دستگاه های GC باید مجموعه ای از اتصالات و امکانات اضافی را برای افزایش کارایی ارائه دهند:

ادغام با ابزارهای دیگر: سازگاری با ابزارهای تحلیلی دیگر مانند طیف سنج ها یا سنسورها می تواند قابلیت های سیستم را توسعه دهد.

ویژگی های نگهداری: ویژگی هایی مانند خودتشخیص و یادآورهای نگهداری به حفظ عملکرد خوب سیستم کمک می کند.

قابلیت ارتقا: توانایی ارتقا یا افزودن قطعات نو، مانند دتکتورهای مختلف یا ستون ها، انعطاف پذیری بیشتری برای نیازهای آینده فراهم می آورد. مثلا در زمان خرید دستگاه مطمئن شوید که آیا دستگاه مورد نظر با ستون مورد نیاز شما سازگاری دارد یا نه.

انواع برندها

برندهای معتبر زیادی وجود دارند که به خاطر کیفیت و قابلیت اطمینان بالای دستگاه های GC شناخته شده اند. این برندهای مطرح به شرح زیر هستند:

• Agilent Technologies به خاطر تکنولوژی پیشرفته، حساسیت بالا و قابلیت اطمینان شناخته شده است. Agilent مجموعه وسیعی از سیستم های GC را ارائه می دهد که برای کاربردهای مختلف مناسب است.
• PerkinElmer ارائه دهنده راه چاره های مقرون به صرفه با عملکرد قابل اعتماد است. سیستم های PerkinElmer به خاطر طراحی کاربرپسند و عملکرد robust شناخته شده اند.
• Thermo Fisher Scientific ارائه دهنده سیستم های GC با ویژگی های پیشرفته و گزینه های سفارشی سازی است. سیستم های Thermo Fisher برای عملکرد بالا و تطبیق پذیری شناخته شده اند.
• Shimadzu به خاطر دقت و تکنولوژی نوآورانه معروف است. سیستم های GC برند Shimadzu بر دقت و قابلیت های تحلیلی پیشرفته تمرکز دارند.

نتیجه گیری

انتخاب یک سیستم GC مناسب، به نیازهای تحلیلی خاص شما، حساسیت، دقت، انواع سیستم های حرارتی، گزینه های ستون و تکنیک های پیشرفته بستگی دارد. درک ویژگی های مدیریت و کنترل، اتصالات و امکانات اضافی و ارزیابی برندهای معتبر به شما در اتخاذ یک تصمیم آگاهانه کمک خواهد کرد. با ارزیابی دقیق این عوامل می توانید سیستمی را انتخاب کنید که بهترین عملکرد و دقت را برای نیازهای تحلیلی شما ارائه دهد.

چقدر می پسندید؟