хроматограф газовый для чего нужен
Хроматограф в промышленности и лабораторных исследованиях
Хроматография — метод разделения многокомпонентных смесей на отдельные составляющие, открытый Михаилом Цветом в начале XX века. Использование же хроматографов в промышленности началось только в 60-х годах, когда приборы были усовершенствованы и адаптированы для применения в лабораториях.
В этой статье будут рассмотрены ключевые вопросы:
Принцип действия хроматографа и его преимущества
Исходное вещество растворяется в жидком или газообразном носителе и подается на сорбент, в качестве которого используется твердое пористое тело или жидкая пленка, нанесенная на него. Сорбаты вместе с носителем передвигаются вдоль неподвижной фазы и взаимодействуют с ней с разной скоростью. Вследствие физических и физико-химических процессов (например, адсорбции), компоненты смеси удерживаются разными слоями сорбента или покидают хроматограф вместе с подвижной фазой. В результате проба разделяется на составляющие, а анализ скорости их выхода из прибора позволяет установить точный качественный и количественный состав.
К преимуществам использования хроматографического оборудования относят:
Газоадсорбционый и газожидкостный хроматографы
Особенность оборудования этого типа заключается в использовании в качестве носителя инертных газов: азота, водорода, аргона и так далее. Это оптимальный вариант для разделения термостабильных летучих соединений. Под эту классификацию попадает всего 5% органических веществ, но именно они составляют до 80% продуктов промышленности. Именно поэтому для проведения всевозможных анализов предприятия нефтегазового комплекса, фармакологические фирмы, любые компании, нуждающиеся в экологическом контроле на производстве стремятся купить хроматограф.
К преимуществам использования оборудования относятся:
Детекторы: их назначение и особенности
Ключевым элементом хроматографа является система детектирования, состоящая из самого детектора, усилителя его сигнала и регистратора. В задачи системы входит отслеживание физических и физико-химических процессов, протекающих в колонке, и их преобразование в электрический сигнал, который в дальнейшем передается на цифровое устройство.
Детектор может измерять общее количество компонентов, выделяемых из смеси (в таком случае его называют интегральным), или фиксировать непосредственно изменения их свойств в процессе прохождения через колонку (дифференциальные детекторы). Общие требования к ним одинаковы:
Высокоэффективный жидкостный хроматограф
В этом типе приборов в качестве подвижной фазы используется жидкий носитель. Его задача не только обеспечивать движение пробы по колонке, но и регулировать константы равновесия. Стоит помнить, что от выбора жидкости напрямую зависит конечный результат исследований.
Жидкостные хроматографы подходят для анализа широкого круга соединений и используются в следующих целях:
Требования к современным хроматографам
При выборе хроматографа для производства и лабораторных исследований в первую очередь требуется установить цель проводимых анализов и понять, с какими веществами и в каких концентрациях будет работать прибор. От этого будет зависеть, какой тип оборудования лучше предпочесть. Другими важными требованиями к устройству являются:
Как работает газовый хроматограф
Принцип действия газового хроматографа основан на разделении исследуемого образца на отдельные химические компоненты и определении их количества за счет изменения отдельных физических параметров при помощи детектора. Применение современных систем для хроматографического анализа обеспечивает высокую точность получаемых результатов.
Основные элементы газового хроматографа и их назначение
Исследуемая проба подается в прибор через систему ввода. Движение анализируемого вещества обеспечивается за счет потока инертного газа-носителя, не оказывающего влияние на точность получаемых результатов.
Разделка проб (определение количества составляющих компонентов) осуществляется по следующей технологии:
Отличия современных газовых хроматографов
Применение в конструкции современных цифровых контроллеров и детекторов совместно с программным обеспечением обеспечивает высокую точность получаемых результатов. Новые конструктивные решения дают возможность существенно сократить срок выполнения анализа, что немаловажно при больших объемах исследований.
При выборе газового хроматографа обращайте внимание на следующие особенности аппарата:
Большое значение имеет установленное программное обеспечение. Именно от особенностей ПО зависит быстродействие и стоимость лабораторных исследований. Наиболее эффективны модели, совместимые с вычислительной техникой. Вывод получаемых данных на дисплей компьютера или ноутбука позволит контролировать процесс в режиме реального времени.
Газовая хроматография
Газовый хроматограф – специальное устройство, разработанное для аналитического исследования сложнокомпонентных газовых веществ через разделение на односоставные элементы. В чистом виде вещества изучаются по качественным и количественным параметрам. Для проведения анализа допускается применение возможных методов химического или физического влияния.
Если исследуемая газообразная проба после обработки в хроматографе не разделяется, вещество считается однородным. Газовые хроматографы, используемые для изучения компонентов газовых смесей, широко применяются в исследовательских процессах в различных сферах промышленной деятельности. Установки в равной степени пригодны для аналитики веществ, используемых в фармацевтической промышленной деятельности и на газодобыче.
Принципы эксплуатации хроматографа
Установка функционирует в соответствии с базисными принципами. Это подразумевает, что разделение элементов происходит в интервале фаз подвижного и неподвижного процессов. Проведение исследований через газовый хроматограф на подвижной фазе осуществляется с веществами, которые находятся в газо- или парообразном состоянии.
В качестве элюентного вещества применяется водород, гелий или азот. Неподвижная фаза может протекать в газообсорбционной хроматографии, которая относится к твердым телам, и в газожидкостной хроматографии, характерной для жидкообразных веществ.
Порядок исследовательского процесса
Аналитика сложных газовых веществ происходит в следующем порядке:
Конструкция хроматографического газового устройства
Прибор – сложный комплекс, в котором каждый сектор выполняет свойственную ему функцию. В состав стандартного хроматографа газа входят следующие системы:
В конструкцию установки входит расходомер. Прибор обеспечивает контролируемый расход газа. Составление графической хроматограммы выполняется регистратором. Эту функцию выполняет ПК или самопишущее устройство. Последнее используется не часто, так как вытеснено другими видами оборудования.
Колонки
Важнейший элемент аналитического устройства. Во время исследовательского процесса трубообразные емкости заполняются неподвижной фазой. В момент прохождения газов через трубы колонки происходит разделение на однокомпонентные элементы.
Колонки представлены двумя разновидностями:
Значение детекторов в газовой хроматографии
Элементы обеспечивают точность определения качественных и количественных показателей по анализируемым газовым веществам.
Разновидности распространенных детекторных устройств:
Объекты аналитических исследований
Чтобы вещество можно было проанализировать с применением газового хроматографа, оно должно обладать такими свойствами как летучесть, стойкость к термическим воздействиям, инертность. Молекулярная масса не должна превышать показатель в 400 единиц.
Условие несложное, так как наличие данных характеристик свойственно большинству газовых веществ органического происхождения. Кроме того, данный метод исследования может применяться по отношению к смесям с неорганической природой.
Возможности применения
Использование устройств для дифференцированной аналитики газовых субстанций актуально для промышленной, медицинской, криминалистической деятельности.
Некоторые направления применения хроматографических аппаратов:
Резюме
Газовые хроматографы показали высокую эффективность, точность анализов, надежность и долговечность. Перечень практического применения расширяется. Оборудование активно используется в мировой практике. Компания «НПП Химэлектроника» более 20-ти лет осуществляет разработку и производство вспомогательных приборов – генераторов чистых газов – необходимых для проведения аналитических исследований и, в первую очередь, для обеспечения процесса газовой хроматографии.
© 2004-2021 НПП Химэлектроника – газовая хроматография, блоки очистки: очистка воздуха, очистка газов, бидистилляторы. Все права защищены.
Пользовательское соглашение
Хроматограф газовый для чего нужен
Известно, что газовая хроматография является одним из компонентов аналитической химии. Она дает возможность перевести некоторые компоненты в газообразное состояние, причем без детального разложения. Дальше же определяется не только состав веществ, но и идентифицируется сам исходный образец.
В чем польза газовой хроматографии
В последнее время она получила широкое распространение во многих отраслях, включая и криминалистику. С помощью этого метода обнаруживаются неизвестные вещества или присутствие тех компонентов, которые способствовали пожару, взрыву, загрязнению окружающей среды, другому чрезвычайному происшествию.
Есть несколько типов газовых хроматографов, которые отличаются между собой конструктивными характеристиками, областью применения. Поэтому имеет смысл рассмотреть каждый из них.
Газовые хроматографы, совмещенные с масс-спектрометрами.
Их существует несколько видов в зависимости от класса масс-спектрометра. При этом каждый применяется в своем типе исследований.
С квадрупольным масс-спектрометром с ионной ловушкой. Оборудование отличается хорошей чувствительностью, универсальностью, простотой в использовании, невысокой ценой. Однако его не используют для идентификации неизвестных или вновь открытых веществ.
С времяпролетным масс-спектрометром. Такая комбинация отличается от описанного выше варианта большей чувствительностью и скоростью измерений. В основном используется в лабораториях, специализирующихся на органическом анализе и экологии. Кроме того хроматографы задействуют и в исследованиях в сфере естественных наук.
С масс-спектрометром с магнитным сектором. Выделяются своей разрешающей способностью и высочайшей чувствительностью. С помощью приборов можно обнаружить мельчайшие концентрации различных веществ, включая диоксины и их производные.
С двойными масс-спектрометрами. Здесь к выходу первой системы добавляется еще один масс-спектрометр. Благодаря такой комбинации уменьшается время подготовки проб, да и время проведения всего анализа. Кроме того, снижается вероятность получения недостоверных результатов.
Газовые хроматографы с интегрированными системами
Их отличает наличие уже встроенного детектора, заменить который уже не получится. Такая аппаратура идеально подходит для широкого числа несложных задач. Сказанное касается и случаев, когда для всего набора исследований достаточного одного детектора.
Такие спектрометры бывают изотермическими и с программируемой температурой. Отличаются они возможностью варьировать температурные показатели в процессе анализа.
Газовые хроматографические микросистемы
Выделяются своей компактностью, что важно при ограниченном пространстве. Могут быть задействованы как в лабораториях, так и в полевых условиях. Лабораторные варианты отличаются количеством детекторов и возможностью автоматически подавать пробы.
Наконец есть еще и модульные системы, позволяющие к основному прибору подключать дополнительные устройства в зависимости от поставленных задач. Именно на таком варианте сейчас остановились ведущие производители хроматографов.
В группе компаний UED можно подобрать все описанные выше разновидностей газовых хроматографов в зависимости от индивидуальных потребностей. Профессиональные консультанты всегда помогут определиться с выбором.
Хроматографы
Хроматограф представляет собой прибор, используемый для расщепления смесей на монокомпоненты. На сегодняшний день хроматографический метод анализа считается наиболее точным и активно применяется для комплексного исследования сложных материалов, а также для качественной и количественной оценки каждого из компонентов. Стоимость хроматографа оправдана ввиду высокой достоверности получаемых данных при минимальных трудовых и финансовых затратах в ходе проведения конкретного исследования. В данной статье будут всесторонне рассмотрены вопросы, касающиеся устройства и возможностей установок, принципа действия агрегатов, классификации оборудования:
Хроматография, как метод комплексного исследования
Физико-химический метод дифференцирования и исследования материалов, который основан на распределении их составляющих между двумя фазами, называется хроматография. При этом компоненты исследуемого объекта распределяются между подвижной (элюентом) и неподвижной фазами. В основе дифференцирования лежит растворимость (адсорбируемость) и летучесть компонентов исследуемой пробы. Купить хроматограф целесообразно в том случае, если вы планируете анализировать жидкие, газообразные и твердые образцы, значение молекулярной массы которых не превышает 400. Причем сами вещества должны быть летучими, термостабильными и инертными. Как правило, указанным требованиям соответствуют органические субстанции, но в ряде случаев анализу подлежат и образцы неорганической природы.
Классификация хроматографов по типу используемого элюента
Хроматографы принято разделять на следующие категории по виду используемого элюента:
Устройство и принцип работы газового хроматографа
Стандартный хроматограф работает по следующей схеме:
1 – баллон для газа, 2 – пробоприемник (устройство для ввода проб), 3 – колонка хроматографа, 4 – термостат, 5 – детектор, 6 – преобразователь сигналов, 7 – регистратор.
Характеристики колонок хроматографа
Хроматограф устроен таким образом, что основным конструктивным элементом установки являются колонки, которые представляют собой заполненные неподвижной фазой трубки. Именно по этим трубкам неподвижная фаза и анализируемый образец движутся в ходе проведения исследования, и здесь же происходит разделение на монокомпоненты. Стоимость хроматографа во многом зависит от качества колонок, которые характеризуются по следующим параметрам:
Виды колонок
Современные хроматографы могут быть оснащены различными по устройству и функциональности колонками. Сегодня принято различать следующие виды колонок:
Термостат
Любой хроматограф оснащен термостатом, который выполняет функцию поддержания температуры в заданном интервале значений. Именно от температуры зависит подвижность разделяемых компонентом, и чтобы элюирование длилось в течение нужного времени, в колонке необходимо поддерживать определенный температурный режим. Область рабочих значений может варьировать от температуры жидкого азота до 400 градусов (и даже выше), в зависимости от природы исследуемого объекта и конструкционных особенностей, которыми отличается хроматограф. При этом отклонения от выбранного значения должны быть минимальны – допускается погрешность в 0,1 градус. Сегодняшние хроматографы снабжены высокотехнологичными термостатами, которые способны поддерживать температуру в столь узком интервале. При этом конструкция самих термостатов предполагает наличие вентилятора и нагревателя, что обеспечивает чувствительность даже при высоких температурах.
Детекторы
Детектор представляет собой устройство, реагирующее на изменение концентрации исследуемого вещества. Перед тем как купить хроматограф, важно определиться, какие типы детекторов будут использоваться (к слову, это и является одним из определяющих факторов при формировании стоимости). В настоящий момент принято различать следующие виды детекторов:
Регистраторы
Компоненты, поступающие из колонки, посредством детектора трансформируются в изменение определенного электрического параметра – к примеру, это может быть напряжение. Хроматограф оснащен специальными устройствами, которые регистрируют все изменения во времени, а результаты выводятся на хроматограмме. При этом полученные хроматограммы можно обрабатывать и количественно, и качественно. Хроматограммы регистрируются самопишущими потенциометрами, которые производят длительную запись отклика детектора. Самописцы, которые установлены на хроматограф, должны отвечать следующим требованиям:
Как и где купить хроматограф по доступной цене?
Хроматографы обладают достаточно обширными возможностями, которые уже взяли себе на заметку не только биологи, экологи, криминалисты, медики, химики, но и сотрудники газовой и нефтяной промышленности. Агрегаты позволяют производить комплексные исследования субстанций различного происхождения. Купить хроматограф – значит получить возможность быстро и точно произвести диагностику многих заболеваний, обнаружить в крови психотропные препараты, изучить метаболизм пищи и лекарств, сделать анализ уровня загрязненности окружающего воздуха. И это далеко не все задачи, решение которых станет доступно, если вы решите купить хроматограф! Перед тем как приобрести оборудование, следует обратить внимание на ряд важных факторов. Хроматографы могут иметь различную комплектацию, с которой необходимо определиться до совершения покупки. Приборы бывают компактными и стационарными, специализированными и многофункциональными. Цена хроматографа напрямую зависит от комплектации и возможностей установки – на окончательную стоимость непосредственно влияет количество детекторов, качество колонок и прочие характеристики. Важно обращать внимание и на программное обеспечение. При наличии соответствующей программы, можно оперативно определить состав любого бытового продукта (например, подсолнечного масла). Если вы хотите купить хроматограф по разумной цене, то лучше делать заказ напрямую у производителя. Так вы избежите необоснованных накруток и сможете приобрести оборудование надлежащего качества.