Impact of GC Parameters on The Separation Part 2: Choice of Column Internal Diameter
Příručky | | RestekInstrumentace
Volba vnitřního průměru kapilární chromatografické kolony patří mezi klíčové faktory ovlivňující rychlost, účinnost, zatížitelnost a robustnost plynové chromatografie. Optimální průměr přináší vyvážený poměr mezi rozlišením, časem analýzy a provozními tlaky, což má zásadní význam pro aplikace od rutinního QA/QC až po vysoce citlivé analýzy stopových polutantů.
Autoři analyzují dopad různých vnitřních průměrů (0,10–0,53 mm) na klíčové chromatografické vlastnosti. Článek přináší komparaci ideálních průtoků, lineárních rychlostí, tlaků, efektivity (van Deemterovy křivky), zatížitelnosti a provozních omezení pro jednotlivé dimenze.
Pro posouzení vlivu průměru byly použity standardní kapilární GC systémy s možností řízení tlaku a přepínání injekcí. Hlavními komponentami jsou:
Optimalní lineární rychlosti a průtoky rostou s klesajícím průměrem kolony, což urychluje analýzy, avšak zvyšuje provozní tlak.
Van Deemterovy křivky ukazují vyšší účinnost u užších kapilár; kratší kolony dosahují stejného počtu teoretických desek při snížené délce.
Zatížitelnost závisí na množství fází: užší kapilára s tlustším filmem umožňuje vyšší injekční objemy, ale omezuje životnost a inertnost.
Praktické tlaky pro 15 m kolony při 30 cm/s se pohybují od 5 kPa (0,53 mm, vodík) až po 331 kPa (0,10 mm, helium).
Každý průměr nachází optimální uplatnění:
Další směřování zahrnuje integraci ultraúzkých kapilár do GC×GC, vývoj kovových kapilár (MXT) pro menší poloměry vinutí, optimalizaci tlakových pulsů a automatizaci manipulace s kolony. Poptávka po rychlejších, citlivějších a robustnějších systémech podpoří vznik nových fází a miniaturizovaných GC platform.
Volba vnitřního průměru kapiláry představuje kompromis mezi účinností, rychlostí, zatížitelností a provozními omezeními. Porozumění těmto vztahům umožňuje analytikům přizpůsobit GC metodu konkrétním požadavkům aplikace a maximalizovat výkon chromatografu.
1. http://www.molex.com/mx_upload/superfamily/polymicro/pdfs/capillarytubing_tsp_tsg.pdf
2. http://www.restek.com/pdfs/pres-2003-liner.pdf
3. J. de Zeeuw, Research and Development, Sept 1987, 66–70
4. http://blog.restek.com/?p=3549
5. J. Harynuk et al., Journal of Chromatography A, 1071 (2005)
6. ASTM D5501
7. J. de Zeeuw, Separation Science, Volume 2, Issue 16, 2010
8. http://www.restek.com/images/cgram/gc_ev1248.pdf
9. http://www.restek.com/chromatogram/view/GC_PC1188/simdist
GC kolony, Spotřební materiál
ZaměřeníVýrobceRestek
Souhrn
Význam tématu
Volba vnitřního průměru kapilární chromatografické kolony patří mezi klíčové faktory ovlivňující rychlost, účinnost, zatížitelnost a robustnost plynové chromatografie. Optimální průměr přináší vyvážený poměr mezi rozlišením, časem analýzy a provozními tlaky, což má zásadní význam pro aplikace od rutinního QA/QC až po vysoce citlivé analýzy stopových polutantů.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři analyzují dopad různých vnitřních průměrů (0,10–0,53 mm) na klíčové chromatografické vlastnosti. Článek přináší komparaci ideálních průtoků, lineárních rychlostí, tlaků, efektivity (van Deemterovy křivky), zatížitelnosti a provozních omezení pro jednotlivé dimenze.
Použitá metodika a instrumentace
Pro posouzení vlivu průměru byly použity standardní kapilární GC systémy s možností řízení tlaku a přepínání injekcí. Hlavními komponentami jsou:
- Kapilární kolony o vnitřním průměru 0,10; 0,15; 0,18; 0,25; 0,32; 0,53 mm s různou tloušťkou filmů (1–5 μm)
- Injekční porty se split/splitless/PTV technikou, včetně tlakových pulsů
- Nosná plynová média: helium, vodík, dusík
- Detektory: FID, TCD, hmotnostní spektrometrie (MS)
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalní lineární rychlosti a průtoky rostou s klesajícím průměrem kolony, což urychluje analýzy, avšak zvyšuje provozní tlak.
Van Deemterovy křivky ukazují vyšší účinnost u užších kapilár; kratší kolony dosahují stejného počtu teoretických desek při snížené délce.
Zatížitelnost závisí na množství fází: užší kapilára s tlustším filmem umožňuje vyšší injekční objemy, ale omezuje životnost a inertnost.
Praktické tlaky pro 15 m kolony při 30 cm/s se pohybují od 5 kPa (0,53 mm, vodík) až po 331 kPa (0,10 mm, helium).
Přínosy a praktické využití metody
Každý průměr nachází optimální uplatnění:
- 0,10 mm – ultrarychlé analýzy s extrémní účinností (přes 100 000 desek), vhodné pro těkavé analyty a GC×GC
- 0,15/0,18 mm – dvojnásobné zkrácení doby analýzy oproti 0,25 mm, dostupné tlusté filmy 1–2 μm, kompatibilita s MS
- 0,25 mm – průmyslový standard pro split/splitless/PTV, univerzální rozlišení a přiměřený tlak
- 0,32 mm – vysoká robustnost, inertnost, možnost až 5 μm filmů, ideální pro PTV a on-column injekci
- 0,53 mm – náhrada packed kolon, vysoká zatížitelnost, vhodné pro plynové filtrace, PLOT, vysokoteplotní simdist
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování zahrnuje integraci ultraúzkých kapilár do GC×GC, vývoj kovových kapilár (MXT) pro menší poloměry vinutí, optimalizaci tlakových pulsů a automatizaci manipulace s kolony. Poptávka po rychlejších, citlivějších a robustnějších systémech podpoří vznik nových fází a miniaturizovaných GC platform.
Závěr
Volba vnitřního průměru kapiláry představuje kompromis mezi účinností, rychlostí, zatížitelností a provozními omezeními. Porozumění těmto vztahům umožňuje analytikům přizpůsobit GC metodu konkrétním požadavkům aplikace a maximalizovat výkon chromatografu.
Reference
1. http://www.molex.com/mx_upload/superfamily/polymicro/pdfs/capillarytubing_tsp_tsg.pdf
2. http://www.restek.com/pdfs/pres-2003-liner.pdf
3. J. de Zeeuw, Research and Development, Sept 1987, 66–70
4. http://blog.restek.com/?p=3549
5. J. Harynuk et al., Journal of Chromatography A, 1071 (2005)
6. ASTM D5501
7. J. de Zeeuw, Separation Science, Volume 2, Issue 16, 2010
8. http://www.restek.com/images/cgram/gc_ev1248.pdf
9. http://www.restek.com/chromatogram/view/GC_PC1188/simdist
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Changing from Helium to Nitrogen and Maintaining the Separation Efficiency in the Same Analysis Time 
|Restek|Příručky
Cd The Chrom Doctor Changing from Helium to Nitrogen and Maintaining the Separation Efficiency in the Same Analysis Time Jaap de Zeeuw1 and Jack Cochran,2 1 Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands and 2Restek Corporation, Bellefonte, USA. For several reasons, there…
Klíčová slova
nitrogen, nitrogensame, samehelium, heliumprogramme, programmechanging, changingusing, usingscience, scienceexactly, exactlyvelocity, velocityalso, alsoseparation, separationseparations, separationsloss, lossefficiency, efficiencytemperature
Cd The Chrom Doctor Impact of GC Parameters on The Separation Part 4: Choice of Film Thickness Jaap de Zeeuw, Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands. In part 1, 2 and 3 of this series we focused on the selection of…
Klíčová slova
film, filmthickness, thicknessloadability, loadabilitythicker, thickerseparation, separationretention, retentionscience, sciencecolumn, columnthick, thickcomponent, componentcolumns, columnsoverloaded, overloadedlisted, listedalways, alwaysrelation
GC Tips and Tricks to Speed Up Your Analysis and Increase Your Throughput
2020|Agilent Technologies|Prezentace
GC Tips and Tricks to Speed Up Your Analysis and Increase Your Throughput Shannon Coleman Application Scientist – Gas Chromatography DE.3927662037 GC Method Translation Software - decrease analysis time - optimize GC parameters - maintain peak patterns and resolution DE.3927662037…
Klíčová slova
hetp, hetpvelocity, velocitylength, lengthhelium, heliumefficiency, efficiencycarrier, carrierdiffusion, diffusiontheoretical, theoreticalgas, gasvan, vanopt, optlinear, lineardiameter, diameterresolution, resolutionplates
Cd The Chrom Doctor Impact of GC Parameters on The Separation Part 3: Choice of Column Length Jaap de Zeeuw, Restek Corporation, Middelburg, The Netherlands. In Part 1 and 2 of this series we focused on selection of stationary phase,…
Klíčová slova
columns, columnslength, lengthseparation, separationcapillary, capillaryshorter, shorterscience, sciencevery, verybig, biglot, lotmetres, metresrewarded, rewardeddenaturated, denaturatedyears, yearsplates, platestheoretical