Области применения газовых и жидкостных хроматографов

Хроматография – способ разделения многокомпонентных составов на отдельные элементы. Промышленное использование хроматографов началось в 60-х годах ХХ века. Современное оборудование позволяет проводить детальный анализ, используя несколько методик. Область использования хроматографов не ограничивается научными исследованиями.

Виды хроматографического оборудования и область их применения

Газовый, жидкостный и газоадсорбционный хроматографы

В качестве носителя инертных газов применяется водород, аргон, азот, пр. Этот агрегат оптимален при разделении летучих термостабильных соединений. В такую категорию попадают около 50% всех органических веществ, но они составляют около 80% от числа всех промышленных продуктов. Для анализа на предприятиях нефтегазового комплекса, фармакологии, в компаниях, продукция которых нуждается в экологическом контроле, обязательно должен быть хроматограф.

Преимущества этого оборудования:

• Быстрый анализ.
• Простота использования, калибровки.
• Определение малой концентрации веществ в смеси.
• От типа детектора зависят время исследования и точность полученного результата.

Область использования газовой хроматографии обширна. С помощью устройств проводят различные исследования – от анализа простых газов до выявления веществ в сложных составах. Газовый хроматограф позволяет анализировать летучие и полулетучие вещества. Ограничение распространяются только на термолабильные газы, которые деградируют в условиях высокой температуры. При этом образуются неспецифичные продукты распада.

Газовая хроматография применяется:

• При производственном анализе для переработки нефти, газа, пластмассы. В фармацевтической отрасли, при производстве пищевых продуктов, парфюмов, пр.
• Для экологического мониторинга, чтобы выявить пестициды, диоксины, гербициды, бифенилы, полиароматические углеводы.
• При использовании недр, добыче газа, нефти.
• Для проведения судебно-медицинской экспертизы на предмет выявления наркотиков, сильнодействующих, взрывчатых веществ.
• Для проведения лабораторных, научных исследований.

Детекторы: особенности и область назначения

Система детектирования является главным элементом хроматографа. Они состоит из самого детектора, усилителя, регистратора. Система отслеживает физико-химические и физические процессы в колонке, их превращения в электрический сигнал, который в дальнейшем передается на цифровое устройство.

Детектор проводит измерение количества компонентов, выделяемых из соединений, фиксирует изменение свойств в процессе, их прохождение через колонку. Требования ко всем детекторам такие:

• Высокая чувствительность для решения поставленных задач.
• Малая инерционность.
• Низкая зависимость показаний от внешних факторов (давления носителя, температуры, скорости потока).
• Доступность и простота использования.
• От простоты, точности калибровки зависит цена оборудования.

Жидкостный хроматограф высокой эффективности

В приборе в качестве подвижной фазы применяется жидкий носитель. Он обеспечивает движение пробы по колонке, регулирует константы равновесия. Конечный результат исследования зависит от выбора жидкости. Жидкостные хроматографы используются со следующими целями:

• Для определения степени загрязнения почвы, грунтовых вод. Определяют содержание пестицидов, полициклических углеводов. Их самые минимальные значения.
• Для определения содержания фенола в сточных водах и природных водоемах. Применяются в целлюлозно-бумажном производстве.
• Для обнаружения пестицидов в сельхозпродукции, товаров пищевой промышленности. Чаще определяются мочевина, карбаматы, яды, созданные на основе триазинов.
• Для определения степени загрязнения воздуха. Определяется концентрация диоксина, аминов и иминов, ПАУ, иных элементов. В том числи тех, которые разлагаются в условиях высоких температур.

Каким критериям должны соответствовать современные хроматографы?

Выбирая агрегат, стоит определить цели исследований, и понять с какими веществами и объемами будет работать прибор. Исходя из полученных ответов, определяют тип необходимого оборудования. К другим требованиям относятся:

• Время анализа.
• Простота приготовления проб, объем.
• Чувствительность прибора, точность полученного результата.
• Сложность обслуживания, требования к калибровке.
• Совместимость с разными детекторами.
• Возможность анализировать широкий спектр соединений.
• Соответствие прибора требованиям ГОСТа.

Принцип работы хроматографа и преимущества его использования

Вещество растворяется в газообразном или жидком состоянии. Подается на сорбент, в качестве которого используется пористое твердое тело или жидкая пленка, нанесенная на тело. Сорбенты с носителем воздействуют с неподвижной фазой, одновременно продвигаясь вдоль нее. Вследствие физико-химических процессов разные слои сорбента удерживают компоненты или покидают хроматограф вместе с подвижной фазой. В итоге проба разделяется на составляющие. Анализ скорости выхода элементов позволяет определить количественный и качественный состав среды.

Преимущества использования хроматографа:

• Динамика исследований. За один цикл происходит несколько актов сорбции и десорбции, что увеличивает точность анализа (по сравнению со статическим исследованием).
• В аппарате можно использовать разные типы взаимодействия неподвижной и подвижной фаз. Агрегат позволяет работать с различными средами.
• На пробу накладывают дополнительные поля (например, магнитное), чтобы провести специфические испытания.
• Прибор позволяет решать практические и аналитические задачи.
• От вида устройства зависит подготовка пробы, метода анализа и поведение препарата в колонке.

Область использования газовых и жидкостных хроматографов не ограничивается описанными отраслями. По мере выпуска новых устройств расширяется область их применения. Точность анализа и простота использования делает хроматографы незаменимыми во всех отраслях промышленности, иных сферах.