Области применения газовых и жидкостных хроматографов

Газовые и жидкостные хроматографы активно применяются в лабораторной практике в совершенно разных областях. Чтобы понять возможности применения необходимо понимать принципы методов и их отличия. В основе обоих методов лежит процесс разделения смеси веществ при их движении через хроматографическую колонку. В случае с газовой хроматографией вещества движутся в потоке газа (подвижная фаза), а в методе ВЭЖХ подвижной фазой является жидкость. Как следствие газовая хроматография применяется там, где определяемые компоненты - газы или определяемые вещества можно перевести в газообразное состояние при невысоких температурах (обычно до 200-350градС). Для ВЭЖХ объектом исследования должна быть жидкая проба. С одной стороны областей применения ВЭЖХ намного больше, чем для ГХ поскольку большая часть веществ окружающих нас не обладает летучестью, а многие вещества неустойчивы при высоких температурах. С другой стороны, именно тот сравнительно небольшой перечень веществ анализируемых методами ГХ требует исследований в промышленности, нефте-газодобыче, экологии, пищевой промышленности и т.д. Также на большее распространение газовых хроматографов в нашей стране повлиял сильно развитый нефтегазовый сектор, где газовая хроматография активно применяется во всем цикле от добычи до переработке газа и нефти.

Области применения газовых хроматографов

Добыча нефти. Переработка нефти и конденсата.

• Имитированная дистилляция (SimDis). Имитированная дистилляция позволяет быстро получить надежные данные диапазона температуры кипения нефтяного сырья и готовой продукции. Популярные SimDis: ASTM D 2887, ASTM D 5307 (ГОСТ Р 54291-2010), ГОСТ Р 56720-2015 анализ до С44 (нефть и дизельное топливо), ASTM D 6352, ASTM D 7213 до С60 (смазки и масла), ASTM D 7169 до С100 (мазут и нефть), EN 15199-3 до С120 (нефть).
• Анализ хлорорганических соединений в нефти (ХОС). Популярная задача после событий с трубопроводом дружба. Существует несколько подходов при измерении ХОС, в том числе и хроматографический. Подробно об этом написано в нашей статье, переход на статью.
• Анализ  сероводорода, мети-л и этилмеркаптанов ГОСТ Р 50802 и ГОСТ 32918.
• Компонентно-фракционный состав газового конденсата СТО Газпром 5.5 и ГОСТ Р 57851

Анализы сжиженных газов.

• Компонентный состав ГОСТ 10679, ГОСТ Р 54484, ГОСТ 33012.
• Компонентный состав ШФЛУ ТУ 38.101524-2015
• Анализ метанола в сжиженных газах (как правило пропан-бутановая смесь) ГОСТ Р 54484 метод Б
• Анализ серосодержащих с применением ХЛД – ASTM D5504, ASTM D5623.
• Анализ примесей в этилене и пропилене ГОСТ 24975

Анализ природного газа и нефтезаводских газов.

Природный газ очень хорошо подходит для анализа методами газовой хроматографии. Для решения некоторых задач это основной метод.

• Компонентный состав природного газа ГОСТ 31371. Метод состоит из 7 частей. Часть 7 специально разработана для России. Части 1-6 основаны на ISO 6974. По результатам полученным по ГОСТ 31371 делаются расчеты калорийности газа по ГОСТ 31369.
• Анализ серосодержащих в природном газа с применением ПФД – ГОСТ Р 53367, ГОСТ 34723.
• Анализ серосодержащих в природном газа с применением ХЛД – ASTM D5504.
• Анализ метанола в природном газе СТО Газпром 5.36, СТО Газпром 5.45.
• ГОСТ 14920 сухой газ. Метод широко применяется для определения состава газов, образующихся в результате различных нефтезаводских процессов.
• Анализ нефтезаводского газа на насадочных колонках – UOP 539, на капиллярных – ASTM D7833
• Анализ оксидов углерода с использованием ПИД с метанатором по UOP 603.

Анализ бензина

• Детальный углеводородный состав бензина ГОСТ 32507, ГОСТ 52714, ASTM D5134, ASTM D6729, ASTM D6730.
• Определение содержания кислородсодержащих присадок ГОСТ Р ЕН 13132, ASTM D4815
• Определение содержания бензола ГОСТ Р ЕН 12177
• Содержание присадки N-метиланилин (ММА) ГОСТ 32515
• Содержание микропримесей кислородсодержащих в нафте ASTM D7754, ASTM D7423, UOP 960
• Анализ серосодержащих с применением ХЛД
• Определение МТБЭ в нафте по ГОСТ Р 52531

Диагностика трансформаторов

В энергетике газовая хроматография давно является одним из постоянных методов контроля состояния высоковольтных трансформаторов. По концентрациям некоторых компонентов трансформаторных масел контролируются состояние и процессы в трансформаторе.

• Анализ растворенных газов по РД 34.46.303-98, МКХА КН 02-13, СТО 56947007-29.180.010.094-2011
• Анализ общего газосодержания МКХА КН 02-13, РД 34.43.107-95, СТО 56947007-29.180.010.007-2008
• Анализ воды по РД 34.43.107-95, МКХА 04-04
• Анализ ионола (агидола) по МКХА КН-01-12, СТО 56947007-29.180.010.008-2008
• Анализ фурановых соединений по МКХА КН-01-12, СТО 56947007-29.180.010.009-2008
• Анализ полихлорированных бифенилов (ПХБ)

Применение в промышленности.

Здесь задачи решаются совершенно разнообразные. Это могут быть задачи за контролем определенных процессов и химическом производстве и испытания готового продукта.

• Анализ фреонов
• Примеси в растворителях (ацетон, бензол, толуол, гексан и т.д.)
• Анализ ацетальдегида в полиэтилентерефталате
• Анализ остаточного количества винилхлорида в ПВХ
• Содержание действующего вещества в пестицидах
• Примеси в октаноповышающих присадках (МТБЭ, N- метиланилине, ТАМЭ и т.д.)
• Контроль процессов при производстве пленок, резины, пластмасс, растворителей и т.д.

Анализ чистых газов

Допустимые концентрации примесей в чистых газах очень малы. Газовая хроматография применяется для контроля чистоты газов от технических до ультра чистых с содержанием основного вещества 99,9999%.

• Гелий
• Водород
• Кислород
• Азот
• Аргон
• Углекислота (СО2)

Экология

Газовая хроматография очень активно применяется при контроле за загрязнением воды, почвы, воздуха. Государственные органы контроля ЦГиЭ, Роспотребнадзор, УГМС, ЦЛАТИ и т.д. для обеспечения широкой области аккредитации и выявления большого перечня загрязнителей оснащаются газовыми хроматографами. Для этого направления были разработаны методы концентрирования термодесорбция, парофазный анализ, которые в современных хроматографах выполняются в автоматическом режиме. Методов очень много есть методы, которые применяются повсеместно при контроле общих загрязнителей. Есть более специфичные связанные с наличием определенных производств в конкретной местности.

Пищевые продукты и напитки

• Анализ на подлинность и содержание токсичных примесей в спиртсодержащих продуктах (водка, коньяк, виски, бренди и т.д.)
• Содержание кислот и фурфурола в винах
• Пестициды в продуктах питания
• Жирно-кислотный состав масел и молочной продукции
• Проверка подлинности молочной продукции по наличию фитостеринов и жирно-кислотному составу.
• Анализ остаточного содержания гексана в маслах
• Антиокислительные присадки БОА и БОТ в маслах

Медицина

Здесь активно хроматография используется по двум направлениям. Фармация и токсикология. Применения в фармакологии:

• Контроль содержания остаточных растворителей в фармпрепаратах.
• Применение при производстве лекарств.

Применение в токсикологии в основном направлены на выявление злоупотреблений алкоголем и наркотиками:

• Анализ отравлений суррогатами
• Анализ наличия алкоголя в биологических жидкостях
• Анализ наркотических, психотропных веществ и их метаболитов в организме

Применение в науке и образовании

Здесь оборудование также можно разделить на два направления. Хроматографы, предназначенные для обучения студентов и для научных работ. Так как промышленности требуются обученные хроматографисты, вузы нуждаются в современных хроматографах. В зависимости от направления института выбирается подходящая конфигурация. Для научных задач используются комплекты для решения конкретной задачи, как правило очень узкой.

Криманалистика, использование силовыми ведомствами

Силовые структуры применяют газовые хроматографы в следующих направлениях:

• Выявление фальсифицированных алкогольных напитков
• Выявление и идентификация наркотических средств
• Анализ взрывчатых веществ
• Идентификация зажигательных смесей в пожарно-технической экспертизе.
• Контроль и выявление фальсификации автомобильных топлив и ГСМ.
• Использование структурами ВГСЧ МЧС при контроле воздуха в шахтах.

Области применения жидкостной хроматографии (метод ВЭЖХ)

Фармацевтическая промышленность

Фармацевтика очень сильно зависит от хроматографов ВЭЖХ. Эти методы активно применяются при производстве и оценке качества лекарственных препаратов.

• Анализ стероидов
• Антибиотики
• Полимерные препараты
• Витамины
• Белковые препараты

Контроль качества продуктов питания

• Тонизирующие и вкусовые добавки
• Витамины
• Сахара
• Красители
• Консерванты
• Гормональные препараты, антибиотики, триазиновые, карбаматные и др. пестициды, микотоксины, нитрозоамины
• Полициклические ароматические углеводороды

Экология

• Фенол и фенолпроизводные
• Органические нитросоединения
• Моно- и полициклические ароматические углеводороды. Бенз(а)пирен контролируется как в воде так и в воздухе. В обоих случаях применимы методы ВЭЖХ.
• Пестициды в воде. Как правило определяются пестициды анализ которых невозможен методами ГХ.
• Анионы и катионы в воде. Решается на ионном хроматографе с использованием кондуктометрического детектора. Задача актуальна также для АЭС и в некотором промышленном производстве.

Сельское хозяйство

• Определение нитрата и фосфата в почвах
• Определение питательной ценности кормов (аминокислоты и витамины)
• Анализ пестицидов в почве, воде и сельхозпродукции

Применение в науке и образовании

Биохимия, биоорганическая химия, генная инженерия, биотехнология. Сахара, липиды, стероиды, белки, аминокислоты, нуклеозиды и их производные, витамины, пептиды, олигонуклеотиды, порфирины и др. все это может представлять интерес для различных профильных институтов.

Хроматография газовая (ГХ) и жидкостная (ВЭЖХ) – надежные и популярные методы, активно используемые химиками для решения совершенно разных задач. Успех решения задачи, удобство работы, высокая точность анализа, производительность  зависят от правильности подобранной комплектации. Поэтому в вопросе выбора нового прибора или подборе методов для решения новой аналитической задачи необходимо тщательно изучить все возможные варианты и подобрать оптимальный метод. По всем вопросам пишите нашим экспертам info@gcpro.ru, заполните форму на сайте или позвоните нам +7(343)300-90-95.