La gascromatografia è una tecnica di separazione analitica utilizzata nella separazione e nell'analisi dei campioni. La separazione avviene tra una fase mobile gassosa e una fase liquida stazionaria. Il campione utilizzato nella gascromatografia dovrebbe essere in grado di vaporizzare senza decomposizione termica. Il campione in questione viene miscelato con la fase mobile e iniettato nel gascromatografo. Dopo la vaporizzazione per riscaldamento, il campione entra nella colonna con una fase liquida stazionaria. Alla fine della colonna, i rivelatori producono un cromatogramma identificando i composti che avanzano lungo la colonna.

Aree chiave coperte

1. Che cos'è la gascromatografia? - Definizione, principio, applicazioni 2. Come funziona la gascromatografia? – Processo di gascromatografia

Termini chiave: punto di ebollizione, rivelatore, gascromatografia, fase mobile, fase stazionaria

Cos'è la gascromatografia?

La gascromatografia è una tecnica utilizzata nella separazione di una miscela di composti volatili in base alla loro mobilità attraverso una fase stazionaria. Utilizza una fase mobile gassosa e una fase stazionaria liquida. La fase mobile può essere gas inerti come argon, elio o idrogeno. Un sottile strato di fase stazionaria liquida ricopre il lato interno della colonna utilizzata nella gascromatografia. La gascromatografia viene utilizzata principalmente per l'analisi sia qualitativa che quantitativa delle molecole all'interno di una miscela.

Come funziona la gascromatografia?

La miscela campione dovrebbe essere in grado di vaporizzare in gascromatografia per muoversi insieme alla fase mobile gassosa. Le molecole della miscela interagiscono con la fase stazionaria all'interno della colonna. Le molecole con meno interazioni con la fase stazionaria si muovono più velocemente attraverso di essa mentre le molecole con una maggiore interazione con la fase stazionaria si muovono più lentamente attraverso di essa. Generalmente, la fase mobile è inerte e non polare. I composti a basso punto di ebollizione e basso peso molecolare interagiscono maggiormente con la fase mobile gassosa. I composti che hanno punti di ebollizione elevati e pesi molecolari elevati interagiscono maggiormente con la fase stazionaria liquida. La strumentazione della gascromatografia è mostrata in figura 1.

Figura 1: gascromatografia

La polarità e la temperatura della colonna sono gli altri fattori responsabili della mobilità relativa delle molecole attraverso la colonna. Se la polarità dei composti nella miscela è elevata, tendono a rimanere in fase stazionaria. Quindi, i composti non polari escono per primi dalla colonna. Se la temperatura della colonna è elevata, la vaporizzazione dei composti nella miscela avviene più velocemente; quindi, escono rapidamente dalla colonna.

Il gascromatografo utilizza diversi tipi di rivelatori come spettrometria di massa, rivelatore a ionizzazione di fiamma, rivelatore a conducibilità termica, rivelatore a cattura di elettroni, ecc. Il rivelatore all'estremità della colonna identifica le molecole che fuoriescono dalla colonna e produce un cromatogramma rispetto il tempo impiegato per l'eluizione, il processo di rimozione di un materiale adsorbito (adsorbato) da un adsorbente con un liquido.

Quando un particolare tipo di componente della miscela esce dalla colonna, viene mostrato come picco nel cromatogramma. Il tempo impiegato per l'eluizione di un particolare componente viene utilizzato per identificare il componente in una serie definita di condizioni.

La dimensione del picco è direttamente proporzionale alla quantità di quel particolare composto presente nel campione. Il primo picco è dovuto al gas di trasporto interno, che esce per primo dalla colonna. Il solvente utilizzato nella preparazione del campione eluisce in secondo luogo.

Conclusione

La gascromatografia è una tecnica analitica utilizzata nella separazione di una miscela di composti volatili. Utilizza una fase mobile gassosa e una fase stazionaria liquida. I composti più semplici e inerti escono rapidamente dalla colonna mentre i composti più pesanti e polari impiegano un po' di tempo per l'eluizione.

Riferimento:

1. "Gascromatografia". Chimica LibreTexts, Libretexts, 21 luglio 2016, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Gas chromatograph-vector" di Offnfopt - Opera propria creata utilizzando File: Gas chromatograph.png come riferimento. (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia