Gaschromatographie

Die GC dient der Trennung von Gemischen gasförmiger Substanzen. Die getrennten Einzelkomponenten können dann detektiert werden.


Die Gaschromatographie ist eine schon relativ alte analytische Methode zur Auftrennung von verdampfbaren bzw. schon als Gas vorliegenden organischen Substanzen.

Um ein Substanzgemisch aufzutrennen, wird es in einen sog. Injektor eingespritzt, bei 200-250°C sehr schnell verdampft und dann mit Hilfe eines Gases (daher der Name GASchromatographie) durch eine Trennsäule geleitet. Diese Säule besteht aus einer sehr dünnen Quarzglaskapillare mit einem Innendurchmesser von ca. 0,3 mm und einer Länge von bis zu 30 m.

Diese Kapillare ist mit einem dünnen Film - der "stationären Phase" - auf der Innenseite ausgekleidet. Die Auftrennung des Stoffgemisches erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Siedepunkte der einzelnen Komponenten. Teilweise können mit speziellen stationären Phasen auch exotische Trennungen durchgeführt werden, bei denen im Siedepunkt identische Substanzen aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften (z. B. Adsorption an der stationären Phase) separiert werden.

Die Kapillare ist in einen Ofen eingebaut, der sich sehr präzise aufheizen lässt und der es ermöglicht, dass auch hochsiedende Substanzen schnell am Ende der Säule erscheinen. Hier sitzt ein sog. Detektor, der dazu dient, die Substanzen, die aus der Säule kommen, in elektrische Signale (Peaks im Gaschromatogramm) umzuwandeln.

Für die Gaschromatographie wurden sehr viele verschiedene Detektoren entwickelt, wobei der Flammenionisationsdetektor (FID) sicherlich der gebräuchlichste ist.

Ganz besonders informativ wird ein Gaschromatogramm, wenn man die einzelnen Peaks in einem Massenspektrometer untersuchen kann. Dazu wird das Massenspektrometer am Ende der Säule als Detektor eingesetzt und man erhält von jedem Peak ein Massenspektrum. Dieses Massenspektrum gibt Auskunft über die Struktur der Substanz, wobei heutzutage die Massenspektren mittels Computervergleich ausgewertet werden. Dafür stehen umfangreiche, mit mehreren zigtausend Massenspektren von Referenzsubstanzen gefüllte Bibliotheken zur Verfügung. Auch eine Quantifizierung der getrennten Komponenten ist möglich, wenn die Substanzen bekannt sind.

Anwendung findet die Gaschromatographie zur Auftrennung von leichtflüchtigen Komponenten in Lösungsmitteln, Bestimmung abdampfbarer Substanzen aus Feststoffen und zur Bestimmung von Restlösemitteln in Produkten, um nur einige Beispiele zu nennen.

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