Changing from Helium to Nitrogen and Maintaining the Separation Efficiency in the Same Analysis Time
Příručky | | RestekInstrumentace
Vplyn volby nosného plynu na separační výkon a ekonomiku provozu plynové chromatografie je zásadní pro analytická laboratoře. S rostoucími cenami helia a nejistou jeho dostupností se uplatňuje přechod na dusík, který je levnější, snadno dostupný a kompatibilní s běžnými detektory. Udržení stejné doby analýzy a separační účinnosti přitom umožňuje rychlou adaptaci existujících metod bez nutnosti výrazných změn laboratořského vybavení.
Autoři ukazují, jak přejít z helia na dusík jako nosný plyn při zachování stávajícího programu teploty, doby rozboru a relativního uspořádání píků. Představují metodiku překladů parametrů metody (method translation) za pomoci chromatogramového modelování a demonstrují experimentální validaci na komplexních směsích.
Očekává se širší nasazení generátorů dusíku přímo v laboratoři. Vylepšení softwarových nástrojů pro překlad metod umožní plně automatizované přepočty mezi helio-, dusík- a vodíkovými metodami. Rozvoj kolonek s ultraúzkým průměrem podpoří další zkracování doby analýzy při zachování citlivosti. Integrace těchto postupů do velikovýzkumných platforem a AI-řízených laboratorních informačních systémů otevře cestu k rychlé validaci a standardizaci metod v regulované praxi.
Přechod z helia na dusík s využitím metody překladu parametrů a zkrácením kolony na 20 m × 0,15 mm umožňuje udržet separační výkon, dobu analýzy a program teplot identické s originální metodou. Tento postup přináší významnou úsporu nákladů a zajišťuje provozní soběstačnost laboratoře.
Spotřební materiál
ZaměřeníVýrobceRestek
Souhrn
Význam tématu
Vplyn volby nosného plynu na separační výkon a ekonomiku provozu plynové chromatografie je zásadní pro analytická laboratoře. S rostoucími cenami helia a nejistou jeho dostupností se uplatňuje přechod na dusík, který je levnější, snadno dostupný a kompatibilní s běžnými detektory. Udržení stejné doby analýzy a separační účinnosti přitom umožňuje rychlou adaptaci existujících metod bez nutnosti výrazných změn laboratořského vybavení.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři ukazují, jak přejít z helia na dusík jako nosný plyn při zachování stávajícího programu teploty, doby rozboru a relativního uspořádání píků. Představují metodiku překladů parametrů metody (method translation) za pomoci chromatogramového modelování a demonstrují experimentální validaci na komplexních směsích.
Použitá metodika a instrumentace
- Kapilární plynový chromatograf vybaven kolonkami Restek Stabilwax (30 m × 0,25 mm, 0,25 μm; 20 m × 0,15 mm, 0,15 μm).
- Software EZ-GC Method Translator pro výpočet parametrů překladu metody (optimal flow/velocity).
- Nosné plyny: helium a dusík; průtoky nastavené k dosažení stejné hold-up time a programu teploty.
Hlavní výsledky a diskuse
- Při přechodu na dusík a zkrácení kolony z 30 m/0,25 mm na 20 m/0,15 mm bylo dosaženo shodné doby analýzy, eluce píků i profilu chromatogramu.
- Optimalizační průtok pro dusík se posunul na vyšší lineární rychlosti, což kompenzovalo pomalejší van Deemterovu křivku.
- Ztráta účinnosti (počet desek) při vyšších průtocích dusíku je vyrovnána menším průměrem kolony; tlaková zátěž stoupla jen o jednotky barů.
- Experimenty na směsi pesticidů i parfémových komponent potvrdily analogickou citlivost a rozlišení bez potřeby měnit program teplot.
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost okamžité konverze metod bez nových kalibrací a optimalizací programu teplot.
- Snížení nákladů na nosný plyn až o desítky procent díky nižší ceně dusíku a menší spotřebě.
- Zachování kompatibility se stávajícími detektory (FID, PDD, MSD) a kolonkami se standardním válcovým konektorem.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se širší nasazení generátorů dusíku přímo v laboratoři. Vylepšení softwarových nástrojů pro překlad metod umožní plně automatizované přepočty mezi helio-, dusík- a vodíkovými metodami. Rozvoj kolonek s ultraúzkým průměrem podpoří další zkracování doby analýzy při zachování citlivosti. Integrace těchto postupů do velikovýzkumných platforem a AI-řízených laboratorních informačních systémů otevře cestu k rychlé validaci a standardizaci metod v regulované praxi.
Závěr
Přechod z helia na dusík s využitím metody překladu parametrů a zkrácením kolony na 20 m × 0,15 mm umožňuje udržet separační výkon, dobu analýzy a program teplot identické s originální metodou. Tento postup přináší významnou úsporu nákladů a zajišťuje provozní soběstačnost laboratoře.
Reference
- de Zeeuw J., Chromatography Today, Nov/Dec 2012, s. 24–27
- Restek Blog, přístup 2013, http://blog.restek.com/?p=11102
- de Zeeuw J., Petro on line, červenec 2013, s. 30–31
- EZ-GC Method Translator, Restek Corporation, www.restek.com/ezgc-mtfc
- Restek Blog, přístup 2014, http://blog.restek.com/?p=13831
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Impact of GC Parameters on The SeparationPart 6: Choice of Carrier Gas and Linear Velocity 
|Restek|Příručky
Cd The Chrom Doctor Impact of GC Parameters on The Separation Part 6: Choice of Carrier Gas and Linear Velocity Jaap de Zeeuw, Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands. In part 1-5 of this series we focused on the selection of…
Klíčová slova
hydrogen, hydrogencarrier, carriergas, gashelium, heliumpractically, practicallynitrogen, nitrogenscience, sciencesame, sameseparation, separationlinear, linearbiggest, biggestcan, canalso, alsowhen, whenrisk
Cd The Chrom Doctor Impact of GC Parameters on The Separation Part 5: Choice of Column Temperature Jaap de Zeeuw, Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands. In parts 1, 2, 3 and 4 of this series we focused on the selection…
Klíčová slova
programme, programmetemperature, temperatureprogrammes, programmesscience, sciencestationary, stationaryoven, ovenseparation, separationdifferent, differenttemperatures, temperaturespolar, polarvery, veryimpact, impactbehave, behaveselectivity, selectivityalso
Impact of GC Parameters on The Separation Part 2: Choice of Column Internal Diameter
|Restek|Příručky
Cd The Chrom Doctor Impact of GC Parameters on The Separation Part 2: Choice of Column Internal Diameter Jaap de Zeeuw, Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands. In Part 1 of this series we focused on how to select the stationary…
Klíčová slova
diameter, diametercolumns, columnscolumn, columndiameters, diametersused, usedloadability, loadabilitycapillary, capillaryalso, alsowhen, whenfilms, filmswound, woundsmaller, smallerflow, flowgood, goodinjection
Developing Fast GC Methods – Avoiding Changes in Elution Order or Separation Efficiency
|Restek|Příručky
Developing Fast GC Methods – Avoiding Changes in Elution Order or Separation Efficiency Jaap de Zeeuw, Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands Recently I spoke with a customer who was trying to speed up an analysis. He had decided to use…
Klíčová slova
elution, elutionprogramming, programmingtemperature, temperaturevelocity, velocitycolumn, columnshorter, shorterorder, orderhigher, highereasiest, easiestefficiency, efficiencyprogram, programalso, alsoaware, awareelute, elutechange