GC Column Selection Guide

Význam tématu

Gasová chromatografie je klíčová analytická technika v chemii, farmacii, potravinářství, environmentální a průmyslové analýze. Výběr vhodné kapilární kolony (stacionární fáze, vnitřní průměr, tloušťka filmu, délka) významně ovlivňuje rozlišení analytů, citlivost, reprodukovatelnost a dobu analýzy.

Cíle a přehled článku

• Popis čtyř hlavních faktorů pro volbu GC kolony.
• Historie a nabídka speciálních fází od Supelco.
• Postup výběru kolony krok za krokem.
• Seznam doporučených fází pro různé aplikace a odvětví.
• Přehled PLOT a SCOT technologií.

Použitá metodika a instrumentace

• Kapilární GC (isotermické i programované chromatografy).
• Detektory: FID, ECD, NPD, MSD, HRMS a multidimenzionální GCxGC.
• Spektrum fází: nepolární (polydimethylsiloxan), fenylové, cyanopropylové, PEG, kyselé/zásadité modifikace, ionické kapaliny.
• PLOT kolony pro separaci permanentních plynů a těkavých sloučenin.
• SCOT kolony s pevnou podpůrnou vrstvou v nerezové trubici.

Hlavní výsledky a diskuse

• Stacionární fáze řídí selektivitu: „likes dissolve like” vede k doporučení nepolárních, polárních či vysoko­polarizovatelných fází.
• I.D. kolony ovlivňuje účinnost (úzký průřez = více teoretických desek) a kapacitu vzorku (širší průřez = vyšší kapacita).
• Tloušťka filmu reguluje šířku a ostrost piků, úroveň „bleedu” a maximální operační teplotu.
• Délka kolony stanovuje konečné rozlišení a dobu analýzy (standardně 30 m, delší zvýší rozlišení kvadraticky).
• Speciální modifikace umožňují Fast GC, GCxGC, chiral separace, simulovanou destilaci, rezidua rozpouštědel i analýzu zbytkového glycerinu v biodieselu.
• PLOT a SCOT technologie doplňují kapilární GC o vynikající rozlišení malých plynů a těkavých sloučenin.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlejší vývoj metod a nižší náklady díky systematickému výběru kolony.
• Dodržení norem (EPA, USP, NIOSH, ISO) v environmentálních, farmaceutických i petrochemických analýzách.
• Univerzální řada fází pokrývá aplikace od VOC, PAH, PCB, FAME až po chirální molekuly.
• PLOT/SCOT kolony rozšiřují analytické možnosti o separaci plynů, uhlovodíků a těkavých heteroatomových sloučenin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Širší nasazení multidimenzionální GC (GCxGC) pro složité směsi.
• Vývoj hybridních polymerů a ionických kapalin s větší teplotní stabilitou a inertností.
• Automatizace výběru kolony za pomoci databází retenčních indexů a umělé inteligence.
• Integrace s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (HRMS) pro strukturální identifikaci.
• Pokročilý environmentální monitoring ultra-trace kontaminantů a forenzní profilování.

Závěr

Systematický návod pro výběr GC kolony umožňuje dosáhnout optimálního rozlišení, reproducibility a efektivity analýzy. Kombinace různých stacionárních fází, dimenzí, tloušťek filmu a délky sloupce spolu s PLOT/SCOT technologiemi pokrývá široké spektrum analytických požadavků.

Reference

1. McNair H. a Miller J., Basic Gas Chromatography, Wiley, 1997.
2. Grant D., Capillary Gas Chromatography, Wiley, 1996.
3. Rood D., A Practical Guide to the Care, Maintenance, and Troubleshooting of Capillary GC Systems, Hüthig, 1991.
4. Grob K., Split and Splitless Injection in Capillary GC, Hüthig, 1993.
5. McFadden W., Techniques of Combined GC/MS: Applications in Organic Analysis, Krieger, 1988.
6. McMaster M. a McMaster C., GC/MS: A Practical User’s Guide, Wiley-VCH, 1998.
7. Pawliszyn J., Solid Phase Microextraction: Theory and Practice, Wiley-VCH, 1997.