Gaz Kromatografisi Nedir?

Bir karisimda gaz halinde bulunan veya kolayca buharlastirilabilen bilesenlerin birbirinden ayrilmasi amaciyla gaz kromatografisi yöntemi kullanilir Bu yöntemde ayrilma, bilesenlerin farkli kati yüzeylerdeki farkli adsorpsiyon ilgilerine göre gerçeklesir Numunede bulunan bilesenler bir cihazla spektrum haline getirilir ve bu spetrumda bulunan her pik ayri bir bileseni gösterir

Gaz kromatografisi yönteminde kolonlar 2-10 mm iç çapinda ve 1-5 m boyundadir Fakat inert bir kati dolgu maddesi üzerine uçucu olmayan bir sivi kaplanmasi yerine, bu sivi filminin dogrudan ince bir cam veya silika kapiler borunun iç yüzeyine tutundurulmasi ile 02-05 mm iç çapinda ve 10-50 m gibi çok uzun kapiler kolonlarin kullanilmasi mümkün olabilir Bu nedenle kapiler kolonlarin verimliligi ve ayiriciligi, dolgulu kolonlara oranla çok daha iyidir

Kullanilan cihazlarda, kolondan önce örnek maddesinin buharlastirilmasi için isitilan bir bölme veya kati örneklerin gaz halindeki ürünlere dönüstürülmesi için bir piroliz bölmesi vardir Kolon, sicakligi ayarlanabilen veya programlanabilen bir firina yerlestirilir
Sivi örnekler, bir enjektör yardimiyla cihazin giris kismina verilir Kolon çikisina yerlestirilen uygun bir dedektörle izlenen sinyal, gerektiginde uygun bir dedektörle integre edilir Yöntemde en yaygin olarak kullanilan dedektör türü, isisal gaz iletkenligi ilkesinden yararlanilarak gelistirilen isisal iletkenlik dedektörüdür Seçici olmayan, yani her tür örnege uygulanabilen bu dedektörler, özellikle kapiler kolonlarin kullanilmaya baslamasindan sonra yerlerini daha duyarli dedektörlere birakmislardir Bu tür dedektörlerden birisi olan elektron yakalama dedektöründe kolondan çikan gazlar beta isimasina maruz birakilir Beta tanecikleri ile yani yüksek enerjili elektronlarla çarpisan moleküller iyonlasirlar ve bir elektron akimi olustururlar Isisal iletkenlik dedektörüne oranla 100 kat daha duyarli olan elektron yakalama dedektörleri, doymus hidrokarbonlara karsi duyarli degildirler Alev iyonlasma dedektörü adiyla bilinen bir baska tür dedektörde ise kolondan çikan gazlar, hidrojen- oksijen gazlari ile karistirilir ve yakilir Olusan pozitif yüklü iyonlar daha negatif bir elektroda dogru çekilerek elektrik akimi olustururlar Alev iyonlasma dedektörü de seçimli bir dedektör olup N2, O2, CO2 gibi alevde iyonlasmayan moleküllere karsi duyarli degildir Bu dedektörle hemen hemen ayni ilkeye dayanarak çalisan ve özellikle kükürt ve fosfor atomlari içeren moleküllere karsi duyarli olan alev fotometresi dedektöründe, kükürtün 394 nm�de, fosforun ise 526 nm�de yaydigi isima ölçülür

Tetraalkilli kursun ve kalay bilesikleri gibi çogu organometalik bilesikler uçucudurlar ve GC� de kolayca ayrilirlar Diger organometalik türler, örnegin di- ve trialkilkursun, di- ve trialkilkalay gibi iyonik organometallerin GC kolonundan ayrilabilmesi için bunlari türevlendirme yöntemi ile uçucu türlerine dönüstürmek gerekir

En çok kullanilan türevlendirme teknikleri, hidrür olusturma ve alkilasyondur Hidrür olusturma teknigi, yalnizca As, Sb, Bi, Sn, Pb, Se, Te ve Ge gibi hidrür olusturan elementlere uygulanir Alkilleme genellikle, di ve trialkilkursun, mono-, di- ve trialkilkalay gibi iyonik organometalik türlere uygulanir Bütün bu türevlendime teknikleri, orjinal metal-karbon baglarinin bütünlügünü degistirmeksizin, yalnizca bilesiklerin uçuculugunu degistirir Son zamanlarda GC için uçucu metalik hidrürlerin elde edilmesinde, yeni kolon üzeri türevlendirme teknigi rapor edilmistir Bu yöntem, NaBH4 degistiren fraksiyon içeren GC dolgulu kolonlarinda veya gaz kromatografinin enjeksiyon bölmesinin içine yerlestirilmis, NaBH4 içeren mini bir reaktör içinde, organik ve inorganik metallerin hidrür türevlerinin olusumunu kapsar

Hareketli faz olarak helyum, azot veya argon gibi inert bir gaz kullanilir ve bu gaza tasiyici gaz adi verilir Kolon içinde kullanilan sabit faz; silika, alumina veya karbon gibi bir kati ise yöntem, gaz-kati kromatografisi adini alir Eger sabit faz kiezelguhr gibi inert kati bir dolgu maddesi üzerine tutturulmus uçucu olmayan bir sivi film ise yöntem gaz-sivi kromatografisi adini alir Bu sekilde kullanilan kolonlara dolgulu kolonlar denilir Gaz kromatografisi yönteminde ayrica 02-05 mm iç çapinda, 10-50 m boyunda kapiler kolonlar da kullanilabilir Bu tür kolonlarda verimlilik, dolgulu kolonlara göre daha iyidir

Gaz kromatografisinde, ilk olarak örnegin buharlastirilmasi için isitilan bir bölme vardir Hemen ardindan sicakligi programlanabilen bir firin içine yerlestirilmis olan kolon gelmektedir Sivi örnekler bir siringayla bir septumdan giris kismina enjekte edilirler Kolon çikisina yerlestirilen bir dedektörden sinyal izlenir ve bir integratör ile kaydedilir

Gaz kromatografisi yönteminde incelenebilen maddeler için belli sicakliktaki alikonma sürelerinin birbirinden farkli olmasidan yararlanarak nitel analiz yapilabilir Ancak, birçok bilesen için tek bir kolonla birbirine yakin alikonulma süreleri elde edilebileceginden, sonuçlarin güvenilir olmasi için birkaç degisik kolon kullanmakta yarar vardir Bir maddenin alikonulma süresi, belli bir kolon için, belli sicaklikta ve belli tasiyici gaz akis hizinda sabit bir degerdir Bu sebeple de, bir iç standart maddesinin analiz örnegine eklenmesi ve sonuçlarin bu maddeye bagil olarak belirtilmesi daha çok tercih edilen bir yoldur

Gaz kromatografisi yönteminde nicel analiz ise kromatogramdaki piklerin altlarinda kalan alanlarin hesaplanmasi ile veya pik yüksekliginin ölçülmesi ile yapilirÖrnegin, enjekte ettigimiz bir karisimda baslangiçta esit miktarlarda A ve B bilesenlerinin oldugunu varsaydigimiz bir durumda, kromatogramda bu bilesenlere ait piklerin altinda kalan alanlar da birbirine esit olacaktir

Bir bilesen kolondan ne kadar erken çikarsa, o bilesene ait pik de o kadar keskin elde edilirken, kolondan geç çikan bilesenlere ait pikler ise genis ve yayvan olarak elde edilmektedir Bu ise istenmeyen bir durumdur Bu durumu önlemek için sicaklik programlamasi yöntemi uygulanir Baslangiçta kolon sicakligi düsük tutulur ve zamanla dogrusal bir biçimde arttirilir