Packed Column Analysis of Gases Using Nexis™ GC-2030 (TCD)

Význam tématu

Analýza plynů pomocí plynné chromatografie s tepelně vodivostním detektorem (TCD) na stolním přístroji Nexis GC-2030 se zvyšujícím se zájmem o rychlou a přesnou kvantifikaci klíčových plynů v průmyslu, výzkumu i kvalitativní kontrole. Podpora balených kolon umožňuje rozšířit možnosti separace plynných vzorků a řešit výzvu baseline driftu při vyšších vstupech vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace G323 je ověřit schopnost Nexis GC-2030 provádět analýzu plynů na SUS balené koloně typu Molecular Sieve 5A s detekcí TCD a demonstrovat redukci baseline driftu změnou řízení nosného plynu z průtokového na tlakově řízené pomocí AUX APC.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky obsahovaly H2, CH4, CO a C2H6 v He (~1000 ppm), manuálně vstřikované 1 mL plynovou stříkačkou.
Instrumentace:

• Plynový chromatograf Shimadzu Nexis GC-2030 APT
• SUS balená kolona MS-5A (2 m × 3 mm I.D., 60/80 mesh)
• Detektor: PTCD-2030 (TCD pro balené kolony), teplota 220 °C, proud 100 mA
• Vstřikovač SINJ, teplota vstřiku 120 °C
• Řízení průtoku: Advanced Flow Controller (AFC) pro průtok 40 mL/min (He)
• Řízení tlaku: Advanced Pressure Controller (AUX APC)
• Program kolonové pece: 60 °C (5 min) → 10 °C/min → 200 °C (6 min)

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogram prokázal dobře oddělené píky H2, N2, O2, CH4, CO a C2H6 s retenčními časy odpovídajícími jednotlivým plynům. Při řízení nosného plynu průtokem se při injekci většího objemu (0,5–2 mL) objevil výrazný pokles baseline trvající až do 0,6 min po vstřiku, což ovlivnilo kvantifikaci raných píků. Při tlakové regulaci APC se baseline po vstřiku 2 mL vzorku vrátila k původní hodnotě již kolem 0,4 min, čímž se zkrátila doba driftu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Spolehlivou separaci základních plynů v jediném běhu.
• Minimalizaci interference baseline driftem při vyšším objemu vzorku.
• Rychlé přepínání mezi průtokovým a tlakovým režimem pro optimalizaci citlivosti a stability signálu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření této platformy může zahrnovat:

• Přidání senzoru vodíku pro bezpečný provoz při použití H2 jako nosného plynu.
• Automatizaci vzorkování a integraci s počítačovým řízením pro zvýšení reprodukovatelnosti.
• Využití pro sledování bioplynu, průmyslových emisí či laboratorní kontroly kvality.

Závěr

Studie potvrdila, že Nexis GC-2030 vybavený balenou kolónou MS-5A a TCD dokáže efektivně analyzovat plyny s dobrou separací a že přechod na tlakové řízení nosného plynu významně snižuje dobu baseline driftu při vyšších objemech vzorku, což zvyšuje přesnost a spolehlivost výsledků.