
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
فوریه 18, 2025کروماتوگرافی گازی ابزاری مهم در جداسازی و شناسایی ترکیبات فرار است که در صنایع مختلفی از جمله نفت، داروسازی، بهداشت مواد غذایی و محیط زیست کاربرد دارد. این مقاله به تشریح ساختار سیستم کروماتوگرافی gc شامل ستون، محفظه تزریق، گاز حامل و انواع دتکتورها مانند FID و TCD میپردازد. همچنین، به توضیح فرآیندهای تحلیلی مختلف نظیر GC-MS، کاربردهای متنوع دستگاهها در صنایع مختلف و نحوه انتخاب محصولات کروماتوگرافی گازی پرداخته میشود. این مقاله یک راهنمای جامع برای افرادی است که به دنبال اطلاعات فنی و کاربردی در مورد سیستمهای کروماتوگرافی gc هستند.
برای خرید دستگاه کروماتوگرافی گازی با بهترین کیفیت و خدمات پس از فروش، همین حالا به صفحه محصولات مراجعه کنید و اطلاعات بیشتری دریافت کنید.
کروماتوگرافی گازی چیست؟
کروماتوگرافی گازی یکی از زیرمجموعههای تجهیزات آنالیز شیمیایی است که برای جداسازی ترکیبات شیمیایی فرار و قابل تبخیر در مخلوطها استفاده میشود. یک دستگاه کروماتوگرافی گازی از اجزای مختلفی تشکیل شده است، از جمله: یک ستون کروماتوگرافی نازک و طولانی، بخشی که گاز حامل از آن عبور میکند و فشار و جریان آن توسط سیستم تنظیم جریان و فشار کنترل میشود، و در نهایت یک دتکتور که مسئول شناسایی ترکیبات مختلف شیمیایی خارج شده از ستون است.
ستون گاز دستگاه کروماتوگرافی گازی دارای یک فاز ساکن است که توانایی برهمکنش با نمونههایی که به داخل ستون تزریق میشوند را دارد. این فاز ساکن به عنوان فاز متحرک عمل کرده و سبب جداسازی ترکیبات شیمیایی میشود. اصول جداسازی بر اساس میزان برهمکنش نمونهها یا فاز متحرک با فاز ساکن داخل ستون است. به این صورت که هر نمونهای که بیشترین برهمکنش را با فاز ساکن داشته باشد، زمان بیشتری در ستون میماند و برعکس آن نیز امکان پذیر است. در نتیجه، نمونهها با سرعتهای متفاوت از ستون عبور کرده و در زمانهای مختلف از آن خارج میشوند. به این ترتیب، مخلوط مواد شیمیایی از یکدیگر جدا میشود.

اجزای دستگاه کروماتوگرافی گازی
بخشهای مختلف دستگاه کروماتوگرافی گازی
محفظه تزریق محفظه تزریق در کروماتوگرافی gc شامل یک محفظه اصلی با دو ورودی و خروجی برای نمونه است. دمای این محفظه قابل تنظیم است و میتوان آن را بهوسیله نرمافزار به دمای دلخواه تنظیم کرد. همچنین این بخش دارای سیستم تنظیم فشار و جریان گاز است که میتواند میزان عبور گاز حامل و فشار آن را کنترل کند. در این محفظه، یک محل اتصال به ستون کروماتوگرافی گازی وجود دارد که امکان عبور نمونه از محفظه به ستون را فراهم میکند.
در برخی مدلها، امکان تنظیم جریان گاز به دو حالت split و septum purge نیز وجود دارد که هر کدام نقش خاص خود را ایفا میکنند. جریان گاز split نسبت عبور نمونه به داخل ستون و خارج شدن آن بدون عبور از ستون را کنترل میکند و زمانی که نمونه غلیظ باشد، برای کاهش حجم نمونه وارد شده به ستون و هدایت بقیه آن به خارج از ستون استفاده میشود.
انواع محفظههای تزریق
- محفظه تزریق on-column: تزریق مستقیم نمونه به داخل ستون.
- محفظه تزریق PTV: محفظه با قابلیت تنظیم دما برای تزریق حجمهای بالا (تا حدود ۲۵۰ میکرولیتر).
- محفظههای تزریق با قابلیت تغییر گاز: محفظههایی که امکان تغییر گاز حامل را فراهم میآورند.
ستون کروماتوگرافی گازی
معمولا در کروماتوگرافی گازی از ستون های مویین استفاده می شود. این ستون ها در دسته های مختلف و با فاز ساکن های بسیار متنوع در بازار وجود دارند و بر حسب مواد قابل استفاده برای جداسازی، انتخاب می گردند. چرا که انتخاب ستون مناسب بر حسب زمینه کاری یکی از اساسی ترین مهارت های کاربران محصولات کروماتوگرافی گازی به حساب می آید.

ستون دستگاه کروماتوگرافی گازی
دتکتور گاز کروماتوگرافی gc
دتکتور FID (یونیزهکننده شعلهای) و دتکتور TCD (هدایت گرمایی) از رایجترین دتکتورهای استفادهشده در دستگاه کروماتوگرافی گازی هستند که هر کدام روش عملکرد متفاوتی دارند. این دتکتورها حساسیت بالایی به انواع مختلف مواد دارند و برای شناسایی طیف گستردهای از ترکیبات استفاده میشوند. دتکتور TCD به عنوان یک دتکتور عمومی شناخته میشود که قادر به شناسایی تمامی مواد است، در حالی که دتکتور FID به طور خاص برای شناسایی هیدروکربنها مناسب بوده و از حساسیت بالاتری نسبت به TCD برخوردار است. با این حال، دتکتور FID قادر به شناسایی آب نیست.
هر دو دتکتور FID و TCD از نظر کارایی بسیار قوی و مؤثر هستند، اما تفاوتهایی دارند؛ به عنوان مثال، دتکتور TCD نمونه را تخریب نمیکند، در حالی که دتکتور FID برای شناسایی نمونه ابتدا آن را تخریب میکند.
علاوه بر این دو دتکتور، انواع دیگری از دتکتورها مانند AFD، AFID، NPD، CCD، و DID نیز در کروماتوگرافی گازی کاربرد دارند که هرکدام ویژگیها و مزایای خاص خود را دارند.
قابلیت کوپل شدن دستگاههای کروماتوگرافی gc با سایر تجهیزات شناسایی این امکان را فراهم میآورد که نمونههای جداشده توسط کروماتوگرافی گازی، توسط سیستمهای اسپکتروسکوپی دیگر نیز شناسایی شوند. به عنوان مثال، کوپل کردن کروماتوگرافی گازی با دستگاههای FT-IR یا MS (طیفسنجی جرمی) این امکان را به دست میدهد که مواد شیمیایی به طور دقیقتری شناسایی شوند. این قابلیتها باعث میشود که محصولات کروماتوگرافی گازی با دیگر اسپکتروسکوپیها ترکیب شوند و استفاده از آنها در تحقیقات روز به روز گستردهتر و کاربردیتر گردد.
خدمات ارائهشده توسط نانو ابزار
شرکت نانو ابزار خدمات متنوع و ارزندهای در حوزه کروماتوگرافی گازی gc ارائه میدهد، از جمله:
- سرویسهای ماهانه و سالانه محصولات کروماتوگرافی گازی که شامل تعویض بخشهای مختلف محفظه تزریق است و برای حفظ عملکرد دستگاه بسیار ضروری است.
- تریتمنت ستون کروماتوگرافی گازی پس از استفاده برای جداسازی مواد سنگین و با جرم مولکولی بالا.
- نصب، راهاندازی و آموزش انواع محصولات کروماتوگرافی گازی بر اساس نیاز کاربر.
- تأمین انواع ستونهای کروماتوگرافی gc بر اساس نیاز محققین و کاربران.
- تأمین انواع سرنگهای تزریق نمونه به کروماتوگرافی گازی مانند سرنگهای مخصوص نمونههای مایع و گازی (مثلاً سرنگهای gas-tight).
- تعمیر دستگاه کروماتوگرافی گازی، سرویس و تأمین قطعات کلیدی مانند انواع دتکتورها (FID، TCD، NPD و…).
- تأمین گاز حامل و تعمیر هیدروژن ژنراتور مورد استفاده در این دستگاهها.
- تأمین قطعات جانبی مانند ستون مولکولار سیوینگ برای خالصسازی و رطوبتگیری از گازهای ورودی به سیستم کروماتوگرافی گازی.
- کالیبراسیون دستگاهها و خدمات مرتبط با کالیبراسیون، سرویس و نگهداری سالیانه انواع کروماتوگرافی گازی.
- تعمیر تخصصی دستگاه کروماتوگرافی گازی.
کاربرد کروماتوگرافی گازی در صنایع مختلف
صنایع نفتی:
- آنالیز ترکیبات نفت خام، گازهای پالایشی و گازهای معدنی
- آنالیز روغن و ترکیبات ساده هیدروکربنی همراه با آزوئیک و سولفورها
- آنالیز گازوئیل و هیدروکربنهای الفاتیک و آروماتیک
- آنالیز ترکیبات آرایشی و بهداشتی (فنیل الکلها، کلروفتیلها)
- کروماتوگرافی فرآیندهای تکنولوژیکی مانند Process monitoring و Chemical intermediate analysis
صنایع دارویی:
- آنالیز حلالهای باقیمانده در داروها (Estriol, Pregnanetriol, Cholesterol)
- آنالیز متابولیتهای کاتکولآمین
- آنالیز اتیل الکلها، آنستاتیکها، آمینواسیدهای فرعی و هورمونهای بیضوی در خون
- آنالیز ترکیبات فرار دارویی (Borneol, Camphor, Menthol)
صنایع بهداشت مواد غذایی:
- آنالیز فتی اسید متیل استر
- آنالیز باقیمانده آفتکشها: کلرین ارگانیک و کریسانتمومهای شیمیایی کشاورزی
- آنالیز اسانسهای فلفلی
- آنالیز افزودنیهای خوراکی: اسید بنزوئیک و عناصر شیرین
- آنالیز ترکیبات فرار در بستهبندیهای غذایی
- آنالیز مشروبات الکلی: اتیل بنزن، استایرنها، وینیل کلراید
- آنالیز مواد مغذی در مواد غذایی: DHA, EPA، فتی اسیدهای غیر اشباع، ویتامینها
پایش محیط زیست:
- آنالیز آلودگی هوا: TVOC، سولفید، اکسید نیتروژن، فرمالدهید، ترکیبات هیدروکربنی بدون متان
- آنالیز آب: هیدروکربنهای آروماتیک چند شاخه، باقیمانده آفتکشها، حلالهای ارگانیک، سولفید
- آنالیز خاک: آلودگیهای ارگانیک، آنالیز خاکهای ضایعاتی
- آنالیز گازهای ایدهآل و اتمی: آب، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، دیاکسید کربن
صنایع نیرو:
- آنالیز روغنهای ترانسفورماتورها: سولفور، Hexafluride، Tetrafluromethane
- اندازهگیری هوا در روغنهای ترانسفورماتور
این آنالیزها برای کمک به بهینهسازی فرآیندها، ارتقای کیفیت تولیدات و پایش دقیقتر شرایط محیطی و صنعتی در بخشهای مختلف کاربرد دارند.
راهنمای خرید دستگاه کروماتوگرافی گازی
کروماتوگرافی گازی یک تکنیک رایج و قدرتمند در شیمی تحلیلی است که برای جداسازی و تجزیه و تحلیل ترکیباتی که میتوانند بدون تجزیه تبخیر شوند، مورد استفاده قرار میگیرد. این سیستم به طور معمول برای جداسازی اجزای مختلف یک مخلوط، بهبود خلوص ماده خاص، یا شناسایی ترکیب خاصی به کار میرود. دستگاه کروماتوگرافی گازی به عنوان یک ابزار حیاتی در آزمایشگاهها شناخته میشود و سیستمهای آن برای پوشش انواع نیازهای فنی طراحی شدهاند. این مقاله برای راهنمایی مدیران آزمایشگاهها در انتخاب سیستم مناسب و آشنایی با ابزارهای مختلف موجود نوشته شده است.
کروماتوگرافی گازی طیف سنج جرمی (GC-MS)
کروماتوگرافی گازی- طیف سنج جرمی به عنوان استاندارد طلایی در بسیاری از فرآیندهای تحلیلی، از جمله شناسایی مواد مجاز، شناخته میشود. کاربردهای دیگر آن شامل تشخیص مواد مخدر، بررسی و تحقیقات آتشسوزی، آنالیز محیطی، شناسایی مواد منفجره و تحلیل نمونههای ناشناخته است. علاوه بر این، این سیستم قادر است اثر عناصر مختلف را در مواد متلاشیشده شناسایی کند.
-
GC-MS-TOF
GC-MS-TOF نسبت به سیستمهای چهارقطبی دارای حساسیت و سرعت بیشتری است. ابزارهای GC-TOF در آزمایشگاههای محیط زیست و آنالیز مواد آلی بهویژه در غربالگری مولکولهای بزرگ استفاده میشوند. این سیستمها همچنین در تحقیقات علمی پیشرفته به کار میروند.
-
GC-MS (نگهدارنده چهارقطبی)
سیستم GC-MS چهارقطبی به دلیل قابلیت اعتماد، هزینه کمتر، سهولت استفاده، تطبیقپذیری و حساسیت بالا، طرفداران زیادی دارد. با این حال، این سیستم برای شناسایی ترکیبات جدید یا ناشناخته به دلیل تفکیک جرم واحد اسمی و نبود قابلیتهای MS در اندازهگیریهای متوالی غیر همسان، معمولاً استفاده نمیشود.
-
GC-MS بخش مغناطیسی
سیستم GC-MS با رزولوشن بالا، حساسیت بسیار بالایی ارائه میدهد و گزینهای ایدهآل برای کاربردهای ردیابی با حساسیت بسیار کم، مانند نظارت بر دیگوکسین و ترکیبات مرتبط است.
-
GC-MS-MS
سیستم GC-MS-MS که همچنین بهعنوان GC-MS جفت شناخته میشود، با افزودن یک طیفسنج جرمی دیگر به خروجی سیستم اول به دست میآید. این تکنیک زمان تولید نمونه را کاهش میدهد، دورههای آنالیز را کوتاه میکند، نتایج نادرست را حذف کرده و فرآیند تحلیل دادهها را برای افزایش بهرهوری ساده میسازد.
سیستمهای یکپارچه کروماتوگرافی گازی (GC)
سیستمهای یکپارچه کروماتوگرافی gc ، مجموعهای از اجزای غیرقابل تعویض هستند که برای انجام وظایف تحلیلی ساده یا شرایط خاص طراحی شدهاند، جایی که نیاز به یک نوع تشخیص برای تمامی کارها وجود دارد.
قابلیت برنامهریزی پایه
این سیستمها دارای شیب دمایی قابل برنامهریزی هستند که به کاربر این امکان را میدهد تا دما را در طول فرآیند آنالیز تغییر دهد.
ایزوترمال پایه
سیستمهای ایزوترمیک پایه، دمای کل سیستم را در طول آنالیز ثابت نگه میدارند و به این ترتیب پایداری دما را حفظ میکنند.
سیستمهای میکرو
سیستمهای میکرو معمولاً کوچک و فشرده هستند و برای استفاده در محیطهای محدود یا در شرایطی که فضای کمی در دسترس است، ایدهآل میباشند.
استفاده در آزمایشگاه
برخی از سیستمهای کروماتوگرافی گازی برای استفاده در آزمایشگاههایی طراحی شدهاند که فضای محدودی دارند. هرچند این سیستمها ممکن است برخی ویژگیهای مدلهای بزرگتر را نداشته باشند، اما عملیات دقیق و قابلاعتمادی را ارائه میدهند.
- هماهنگ با یک آشکارساز: بسیاری از برنامههای کروماتوگرافیgc نیاز به تنها یک آشکارساز دارند، و سیستمهای کروماتوگرافی گازی پایه معمولاً به یک آشکارساز واحد مجهز هستند.
- جایگزینی انژکتور اتوماتیک: این ابزار به صورت خودکار نمونه را وارد سیستم میکند که موجب تکرارپذیری بهتر و بهینهسازی زمان میشود.
- مجهز به آشکارسازهای چندگانه: برخی از سیستمها امکان استفاده از چند نوع آشکارساز را دارند که میتوانند برای دستیابی به تشخیصهای حساس و خاص در آنالیزهای مختلف به کار روند.
موقعیت کاربردی
برخی از سیستمهای میکرو به گونهای طراحی شدهاند که قابل حمل هستند، به طوری که میتوان آنها را به راحتی از یک مکان به مکان دیگر منتقل کرد یا در موقعیتهای خاص به کار برد.
سیستمهای مدولار کروماتوگرافی gc
بسیاری از سیستمهای کروماتوگرافی گازی بهصورت مدولار طراحی شدهاند، به این معنا که کاربران میتوانند انواع مختلفی از آشکارسازها و انژکتورهای نمونه را متناسب با نیازهای تحلیلی خود انتخاب و ترکیب کنند. این ویژگی امکان شخصیسازی کامل سیستم کروماتوگرافی گازی را فراهم کرده و انعطافپذیری بالایی را در روشهای جداسازی و شناسایی ترکیبات مختلف ارائه میدهد.
فرآیند خرید این سیستمها معمولاً شامل انتخاب یک واحد پایه، تعیین نوع آشکارساز مناسب، و انتخاب روش بهینه برای تزریق نمونه است.
-
انتخاب سیستم پایه
سیستم پایه جزء اصلی هر واحد کروماتوگرافی gc است که ستون GC و سختافزار پایه را با هم ترکیب میکند.
- جایگزینی یک آشکارساز: یک آشکارساز واحد برای بسیاری از کاربردهای کروماتوگرافی گازی مناسب است و بسیاری از واحدهای پایه کروماتوگرافی gc تنها یک ردیاب را در خود جای میدهند.
- جایگزینی بیش از یک آشکارساز: امکان استفاده از چندین نوع آشکارساز برای دستیابی به تشخیص گزینشی و حساسیت بالا در آنالیزهای کروماتوگرافی گازی خاص وجود دارد.
- جایگزینی انژکتور اتوماتیک: این ابزار به معرفی خودکار نمونه به سیستم کمک میکند و موجب افزایش تکرارپذیری و بهینهسازی زمان میشود.
-
انتخاب نوع آشکارساز
آشکارسازهای مختلفی در کروماتوگرافی گازی استفاده میشوند. رایجترین آنها عبارتند از آشکارساز یونیزاسیون شعله (FID) و آشکارساز رسانندگی گرمایی (TCD). سایر آشکارسازها تنها به انواع خاصی از مواد حساس هستند یا در محدودههای خاصی از تراکم کار میکنند.
- آشکارساز رسانندگی گرمایی (TCD): این آشکارساز توانایی اندازهگیری مولکولهای مختلف، از جمله گازهای آلی و ثابت، را دارد. این نوع آشکارساز غیرمخرب است و برای آزمایشهای کلی آلی و تحلیلهای تحلیلی مناسب است.
- آشکارساز یونیزاسیون شعله (FID): این آشکارساز معمولاً برای تجزیه و تحلیل مواد آلی، حلالها، نمونههای محیطی و نفت استفاده میشود.
- آشکارساز هدایت الکترولیتی (ELCD): مناسب برای کاربردهای محیطی، این آشکارساز یک واکنش خطی واضح را ارائه میدهد و با استفاده از هلیم به عنوان گاز حامل و هوا و هیدروژن به عنوان گازهای مکمل عمل میکند.
- آشکارساز ضبط الکترون (ECD): حساسترین آشکارساز موجود برای نظارت بر هالوکربنها و آفتکشها است.
- آشکارساز فسفر نیتروژن (NPD): به ترکیبات حاوی نیتروژن و فسفر واکنش نشان میدهد و برای دستیابی به حساسیت بالا به هلیوم نیاز دارد.
- آشکارساز یونیزاسیون هلیوم: این آشکارساز غیرمخرب است و مشابه به TCD عمل میکند اما ارزانتر است.
- آشکارساز فتومتریک: برای شناسایی ترکیبات حاوی سولفور یا فسفر استفاده میشود.
- آشکارساز فوتوایونیزاسیون (PID): ارزانترین و کارآمدترین نوع آشکارساز گاز است که برای اندازهگیری ترکیبات آلی و سایر گازها در غلظتهای مختلف استفاده میشود.
- آشکارساز احتراق کاتالیزوری (CCD): این آشکارساز جایگزین اقتصادی برای شناسایی ترکیبات هیدروکربنی است.
- آشکارساز یونیزاسیون تخلیه (DID): از تخلیه الکتریکی ولتاژ بالا برای تولید یونها استفاده میکند که سیگنال خروجی ردیاب را ایجاد میکند.
-
انتخاب نوع القای نمونه
ورودی ستون (یا انژکتور) وسیلهای است برای معرفی نمونه به جریان گاز حامل. ورودی به بالای ستون متصل است.
- تقسیم – انژکتور بدون انشعاب: نمونه از طریق سرنگ به محفظه گرم تزریق میشود و سپس به ستون منتقل میشود.
- ورودی چندمنظوره: این ورودی چندمنظوره قابلیتهایی را در یک ورودی واحد ارائه میکند که معمولاً به دو یا چند ورودی نیاز دارد. این ویژگی برای افزایش حساسیت سیستم، تجزیه و تحلیل ترکیبات غیر ثابت حرارتی یا تزریق نمونههای آلوده مناسب است.
-
استخراج نمونه کروماتوگرافی گازی
چندین تکنیک رایج برای آمادهسازی نمونهها قبل از معرفی به جریان گاز حامل در دستگاه کروماتوگرافی گازی استفاده میشود:
- تحلیل در فضای آزاد: نمونه به آرامی در یک ظرف بسته حرارت داده شده و بخار حاصل به GC تزریق میشود.
- پالایش و نگهداری: گاز خالص از طریق نمونه عبور کرده و روی جاذبها جمعآوری میشود و سپس برای انتقال اجزای بخار شده به GC گرم میشود.
دستگاه کروماتوگرافی گازی چند بعدی
سیستمهای GC × GC قادرند ترکیبات بیشتری را نسبت به دستگاه کروماتوگرافی گازی معمولی شناسایی کنند و پیکهای پیچیده را به هزاران جزء منفرد تقسیم کنند. این سیستمها مشابه سیستمهای کروماتوگرافی گازی معمولی هستند، اما با انواع مختلف آشکارسازها در دسترس هستند.
کروماتوگرافی گازی مدل ۷۸۹۰B ساخت شرکت Agilent پر استفاده ترین سیستم کروماتوگرافی gc در جهان است. کروماتوگراف گازی gc مدل ۷۸۹۰B دارای کنترل های حرارتی دقیق و سیستم تزریق بسیار با دقت است، همچنین، شامل ماژول کنترل پنوماتیک الکتریکی بهبود یافته برای بهترین زمان های نگهداری retention time می باشد.
نتیجهگیری:
کروماتوگرافی گازی بهعنوان یکی از ابزارهای پیشرفته در تحلیل ترکیبات شیمیایی، نقشی کلیدی در صنایع مختلف مانند نفت، داروسازی، بهداشت مواد غذایی و محیط زیست ایفا میکند. این تکنیک با استفاده از فرآیندهای پیچیدهای مانند جداسازی و شناسایی مواد از طریق ستونهای کروماتوگرافی gc و دتکتورهای متنوع، امکان شناسایی دقیق ترکیبات فرار را فراهم میآورد. علاوه بر آن، کاربردهای وسیع آن در صنایع مختلف، از آنالیز ترکیبات نفتی تا تحلیل مواد دارویی و محیطی، نشاندهنده اهمیت روزافزون این دستگاهها در تحقیق و توسعه است.
مجموعه نانو ابزار با تأمین بیش از ۵۰ دستگاه کروماتوگرافی گازی از کمپانی اجیلنت با پیکربندیهای متفاوت و ارائه خدمات پس از فروش حرفهای در ایران، آمادگی فروش این تجهیزات پیشرفته را دارا میباشد. برای دریافت مشاوره یا اطلاعات بیشتر درباره خرید دستگاه gc ، هماکنون با ما تماس بگیرید.






