Comprehensive Flow Modulated Two-Dimensional Gas Chromatography System

Význam tématu

Comprehensive dvourozměrná plynová chromatografie (GC×GC) s flow modulátorem představuje pokročilou technologii pro analýzu složitých vzorků, umožňující významné zvýšení rozlišení a kapacity špiček bez nutnosti kryogenického chlazení.

Cíle a přehled studie

Studie předvádí praktické nasazení GC×GC systému Agilent 7890A vybaveného unikátním lineárním flow modulátorem. Experimenty jsou zaměřeny na porovnání modulovaného a nemodulovaného průběhu pro ověření efektivity přenosu analytů a aplikaci této metody na petrochemické a biopalivové vzorky.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatograf: Agilent 7890A s programovatelným pneumatickým modulem a třícestným solenoidovým ventilem.
• Modulátor: lineární kapilární flow modulátor s interními děliči a sběrným kanálem, provozovanými bez kryogenního chlazení.
• Kolony: Kolona 1 (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm HP-5ms), Kolona 2 (5 m × 0,25 mm × 0,15 µm HP-INNOWax).
• Nosný plyn: vodík, konstantní tok prvním sloupcem 21,5 psig, druhým 20 mL/min.
• Detekce: FID, sběr dat při 200 Hz.
• Program pece: 50 °C (1 min) → 260 °C (4 min) rychlostí 8 °C/min.
• Modulační perioda: sběr 1,4 s, injekce 0,12 s.
• Softwarová analýza: GC Image.

Hlavní výsledky a diskuse

• Porovnání nemodulovaného a modulovaného signálu n-butylbenzenu prokázalo zachování plochy špiček s odchylkou < 3 % při šířce cca 100 ms.
• 2D chromatogram No. 2 petroleje ukázal jasné rozdělení tříd sloučenin: alkanů, cykloalkanů, olefinů, mono- a diaromátů.
• Biodiesel B20 s obsahem methylesterů C16 a C18 demonstroval selektivní separaci mastných esterů od uhlovodíků z dieselového základu.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoké rozlišení složitých směsí bez nutnosti kryogeniky.
• Rychlé a přesné modulační cykly integrované v rámci jednoho GC systému.
• Široké uplatnění v petrochemii, biopalivech, environmentální analytice a QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace modulační technologie s hmotnostní spektrometrií pro zvýšenou identifikaci analytů.
• Automatizace a optimalizace modulační periodicity pro různé typy vzorků.
• Rozšíření aplikací do metabolomiky, potravinářského průmyslu či forenzní chemie.

Závěr

Flow modulovaná GC×GC na platformě Agilent 7890A nabízí robustní alternativu k termálním modulačním systémům, poskytuje vynikající separační schopnosti a usnadňuje provoz tím, že eliminuje potřebu kryogenního chlazení.

Reference

1. Bueno Jr., P. A.; Seeley, J. V. Flow-switching device for comprehensive two-dimensional gas chromatography. Journal of Chromatography A 2004, 1027, 3–10.
2. Zoex Corporation & GC Image, LLC. Uživatelská příručka softwaru GC Image.