Stop Flow Modulated GCxGC
Technické články | 2020 | ARCInstrumentace
Analytická chemie se při analýze složitých směsí jako je biodiesel setkává s omezenou separační kapacitou klasické jednodimenzionální GC. Komplexní dvoudimenzionální GCxGC umožňuje výrazné zvýšení počtu rozlišených složek a poskytuje detailní přehled o složení paliv a dalších průmyslových vzorků.
Cílem studie bylo vytvořit nákladově dostupnou GCxGC konfiguraci využívající stopflow modulaci na přístroji Agilent 7890 a demonstrovat její schopnosti při separaci biodieselu obsahujícího mastné kyseliny metylestery (FAME), alifatické a aromatické uhlovodíky včetně PAH.
Metoda vychází z kvazi stop-flow modulace, kde se část eluátu z první kolony hromadí v kapiláře a následně je vstřikována na druhou kolonou s ortogonální fází. Hlavní prvky systému jsou:
Dvoudimenzionální teplovodivostní mapy biodieselu ukázaly jasné oddělení skupin sloučenin: alifatické uhlovodíky, aromatické uhlovodíky, FAME a PAH. Porovnání s 1D projekcí odhalilo více než trojnásobné zvýšení kapacity při rozlišení píků (z přibližně 250 na více než 750). Šířky píků ve druhé dimenzi se pohybovaly mezi 64 a 201 ms (medián 95 ms) při poměru signálu k šumu sedm.
Návrh přináší cenově výhodné řešení GCxGC pro laboratoře s omezeným rozpočtem. Umožňuje detailní profilování komplexních vzorků, kontrolu jakosti biopaliv, optimalizaci výrobních procesů a spolehlivé sledování stopových složek.
Očekává se další rozvoj modulací v GCxGC, propojování s hmotnostní spektrometrií, plná automatizace pracovních postupů a využití pokročilých algoritmů pro zpracování a interpretaci velkých objemů dat. Tato vylepšení mohou umožnit aplikace v environmentální analýze, potravinářství nebo farmaceutickém výzkumu.
Implementace stop-flow modulace na běžném GC systému prokázala významné zvýšení separační kapacity a citlivosti při analýze biodieselu. Nabízené řešení kombinuje efektivitu, jednoduchost obsluhy a nízké náklady, čímž zpřístupňuje multidimenzionální GC širšímu okruhu analytických laboratoří.
GCxGC
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies, ARC
Souhrn
Význam tématu
Analytická chemie se při analýze složitých směsí jako je biodiesel setkává s omezenou separační kapacitou klasické jednodimenzionální GC. Komplexní dvoudimenzionální GCxGC umožňuje výrazné zvýšení počtu rozlišených složek a poskytuje detailní přehled o složení paliv a dalších průmyslových vzorků.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vytvořit nákladově dostupnou GCxGC konfiguraci využívající stopflow modulaci na přístroji Agilent 7890 a demonstrovat její schopnosti při separaci biodieselu obsahujícího mastné kyseliny metylestery (FAME), alifatické a aromatické uhlovodíky včetně PAH.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda vychází z kvazi stop-flow modulace, kde se část eluátu z první kolony hromadí v kapiláře a následně je vstřikována na druhou kolonou s ortogonální fází. Hlavní prvky systému jsou:
- Gas chromatograf Agilent 7890 s dvojicí kolon BP1 (60 m × 0,25 mm × 0,25 µm) a DB-WAX (3 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
- Modulační ventil a akumulační kapilára 50 cm × 0,25 mm deaktivovaného křemíku
- Modulační čas 2 s, vstřik 0,1 s
- FID detektor při 315 °C, H₂ 35 sccm, vzduch 350 sccm, makeup helium 20 sccm, snímkovací frekvence 200 Hz
- Data zpracována v J&X Canvas verze W1.8.0
Hlavní výsledky a diskuse
Dvoudimenzionální teplovodivostní mapy biodieselu ukázaly jasné oddělení skupin sloučenin: alifatické uhlovodíky, aromatické uhlovodíky, FAME a PAH. Porovnání s 1D projekcí odhalilo více než trojnásobné zvýšení kapacity při rozlišení píků (z přibližně 250 na více než 750). Šířky píků ve druhé dimenzi se pohybovaly mezi 64 a 201 ms (medián 95 ms) při poměru signálu k šumu sedm.
Přínosy a praktické využití metody
Návrh přináší cenově výhodné řešení GCxGC pro laboratoře s omezeným rozpočtem. Umožňuje detailní profilování komplexních vzorků, kontrolu jakosti biopaliv, optimalizaci výrobních procesů a spolehlivé sledování stopových složek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj modulací v GCxGC, propojování s hmotnostní spektrometrií, plná automatizace pracovních postupů a využití pokročilých algoritmů pro zpracování a interpretaci velkých objemů dat. Tato vylepšení mohou umožnit aplikace v environmentální analýze, potravinářství nebo farmaceutickém výzkumu.
Závěr
Implementace stop-flow modulace na běžném GC systému prokázala významné zvýšení separační kapacity a citlivosti při analýze biodieselu. Nabízené řešení kombinuje efektivitu, jednoduchost obsluhy a nízké náklady, čímž zpřístupňuje multidimenzionální GC širšímu okruhu analytických laboratoří.
Reference
- Guan X Luong J Yu Z Jiang H Quasi Stop Flow Modulation Strategy for Comprehensive Two Dimensional Gas Chromatography Analytical Chemistry 2020 92 6251–6256
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Capillary Flow Technology: GCxGC Flow Modulator
2013|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Capillary Flow Technology: GCxGC Flow Modulator GET A SECOND DIMENSION OF INFORMATION ON COMPLEX MIXTURES Maximize information while collecting and analyzing GC data Comprehensive two-dimensional GC, or GCxGC, is a powerful technique that can be used to separate very complex…
Klíčová slova
modulator, modulatorflow, flowgcxgc, gcxgcsecond, secondtechnology, technologycapillary, capillarychannel, channelaromatics, aromaticsmodulation, modulationagilent, agilentcollection, collectionfeedstock, feedstockpcm, pcmmixtures, mixturesinlet
GC×GC Handbook Fundamental Principles of Comprehensive 2D GC
2012|Shimadzu|Příručky
C146-E177 GC×GC Handbook Fundamental Principles of Comprehensive 2D GC GCxGC Handbook Fundamental Principles of Comprehensive 2D GC Prof. Luigi Mondello Università degli Studi di Messina 1 Principle of GCxGC [P.2-3] 2 Basic Design of GCxGC Instrumentation [P.4-10] 3 Detectors for…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgchandbook, handbookmodulator, modulatorcoeluent, coeluentmodulation, modulationtwo, twofirst, firstdimension, dimensionmodulators, modulatorsretention, retentionstage, stagerotating, rotatingmodula, moduladifferent, differentdetector
Comprehensive GC System Based on Flow Modulation for the 7890A GC
2008|Agilent Technologies|Technické články
Comprehensive GC System Based on Flow Modulation for the 7890A GC Application Brief Introduction A hardware solution is available on the 7890A for the practice of comprehensive GC. The system uses a capillary flow modulator controlled by the 7890A GC.…
Klíčová slova
modulator, modulatormodulation, modulationflow, flowsecond, secondpcm, pcmvalve, valvetechnology, technologychannel, channelcapillary, capillaryaccessory, accessorycollection, collectionband, bandcryogen, cryogencollect, collectsolenoid
Using a Dual LTM Series II System with Flow Modulated Comprehensive GCxGC
2011|Agilent Technologies|Technické články
Using a Dual LTM Series II System with Flow Modulated Comprehensive GCxGC Application Note Application Area Identifier Author Abstract Roger L Firor A comprehensive GCxGC system based on differential flow modulation is described Agilent Technologies, Inc. that uses three independent…
Klíčová slova
ltm, ltmgcxgc, gcxgcmodulator, modulatorcft, cftmodulation, modulationflow, flowdimension, dimensionmodulated, modulatedinject, injectcomprehensive, comprehensiveperiod, periodgaps, gapschannel, channelsystem, systemload