Evaluation of a Liquid Cryogen-Free Thermal Modulator for GCxGC
Postery | 2009 | LECOInstrumentace
Moderní hyphenované techniky kapalinové a plynné chromatografie hrají klíčovou roli v průmyslové a environmentální analýze. Jedním z limitujících faktorů dvourozměrné plynové chromatografie (GC×GC) s termálním modulátorem je spotřeba tekutých kryogenů (kapalného dusíku). Eliminace této závislosti na kryogenech zlepšuje bezpečnost laboratoře, snižuje provozní náklady a uvolňuje prostor pro další přístroje.
Autoři porovnávají standardní modulátor chlazený kapalným dusíkem (LN2) s novým spotřebním bezpřídavným modulátorem (Consumable-Free, CF) využívajícím uzavřený chladicí okruh. Studie se zaměřuje na analýzu pump diesel (neředěného) a jako ukazatel modulátorové účinnosti používá šířku špičky biphenylu (F.W.H.H.).
Pro experimenty byly použity:
1. Rozsah použití
2. Šířka špiček (biphenyl, F.W.H.H.)
3. Variabilita horkého pulsu
Consumable-Free modulátor pro GC×GC představuje životaschopnou alternativu ke kryogenickým systémům pro analyty v rozsahu C8–C40. Díky uzavřenému chlazení a modulární elektronice dosahuje srovnatelných nebo lepších analytických parametrů a zároveň eliminuje náklady, rizika a prostorovou náročnost spojenou s kapalným dusíkem.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníVýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Moderní hyphenované techniky kapalinové a plynné chromatografie hrají klíčovou roli v průmyslové a environmentální analýze. Jedním z limitujících faktorů dvourozměrné plynové chromatografie (GC×GC) s termálním modulátorem je spotřeba tekutých kryogenů (kapalného dusíku). Eliminace této závislosti na kryogenech zlepšuje bezpečnost laboratoře, snižuje provozní náklady a uvolňuje prostor pro další přístroje.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři porovnávají standardní modulátor chlazený kapalným dusíkem (LN2) s novým spotřebním bezpřídavným modulátorem (Consumable-Free, CF) využívajícím uzavřený chladicí okruh. Studie se zaměřuje na analýzu pump diesel (neředěného) a jako ukazatel modulátorové účinnosti používá šířku špičky biphenylu (F.W.H.H.).
Použitá metodika a instrumentace
Pro experimenty byly použity:
- GC×GC systém LECO Pegasus 4D se dvěma modulačními jednotkami (LN2 a CF)
- Uzavřený chladicí okruh s „cold-fingrem“ (-80 °C) namísto kapalinového dusíku (-196 °C)
- Složení kolón: primární DB-PONA (50 m × 0,20 mm × 0,5 µm) a sekundární DB-Wax (1,7 m × 0,10 mm × 0,1 µm)
- Carrier gas: helium, konstantní průtok 1,5 mL/min
- Injekční systém PTV, režim split 100:1, objem 200 nL, teplota 250 °C
- Program teploty primární kolony: 100 °C (0,2 min), rampy 1,5 °C/min (LN2) a 2,0 °C/min (CF) do 240 °C, doba do 20 min
- Modulační podmínky: 5 s cyklus chlazení, 0,6 s až 1,0 s horký puls, offsety +10 až +25 °C pro sekundární troubu a +15 až +40 °C pro modulátor
Hlavní výsledky a diskuse
1. Rozsah použití
- LN2 modulátor: použitelný rozsah C4–C40
- CF modulátor: použitelný rozsah C8–C40 díky vyšší minimální teplotě chlazení
2. Šířka špiček (biphenyl, F.W.H.H.)
- Při modulaci na začátku sekundární kolony dosahují oba modulátory obdobných šířek špiček
- Při modulaci na konci primární kolony CF modulátor umožňuje zachytit i více těkavé sloučeniny (< C8), avšak za cenu mírného rozšíření špiček kvůli nižší lineární rychlosti carrier gas
3. Variabilita horkého pulsu
- CF modulátor nabízí flexibilní řízení délky horkého pulsu během analýzy, což zlepšuje fokusaci ve časných fázích (pro volatilnější látky) a desorpci ve fázích pozdních (pro těžší látky)
Přínosy a praktické využití metody
- Odstranění kapalného dusíku šetří náklady i laboratoř
- Volné ovládací kanály GC umožňují řídit modulační parametry přímo z hlavního přístroje
- Zachování nebo zlepšení analytické výkonnosti pro střední a těžší frakce dieselů
- Možnost detekce těkavějších sloučenin modulací na konci primární kolony
Budoucí trendy a možnosti využití
- Optimalizace geometrie chladicích trysek a teplotních profilů pro širší rozsah C4–C8
- Plná integrace modulátoru do řídicího softwaru GC×GC-MSMS pro komplexní analýzy složitých směsí
- Automatizace přechodů mezi pulsy pro dynamické řízení fokusace a desorpce
- Rozvoj modulátorů s menším objemem chladicího média pro univerzální aplikace v terénu
Závěr
Consumable-Free modulátor pro GC×GC představuje životaschopnou alternativu ke kryogenickým systémům pro analyty v rozsahu C8–C40. Díky uzavřenému chlazení a modulární elektronice dosahuje srovnatelných nebo lepších analytických parametrů a zároveň eliminuje náklady, rizika a prostorovou náročnost spojenou s kapalným dusíkem.
Reference
- Stevens P., Binkley J. Evaluation of a Liquid Cryogen-Free Thermal Modulator for GC×GC, LECO Corporation, 2023
- LECO Pegasus 4D Product Documentation
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
LECO's GCxGC Utilizing a Consumable- Free Modulator and Second Column Modulation
2009|LECO|Technické články
® LECO's GCxGC Utilizing a ConsumableFree Modulator and Second Column Modulation LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA NOTE: This document is intended to provide an introduction to LECO's GCxGC system utilizing the Consumable-Free Thermal Modulator. This work will cover differences…
Klíčová slova
cfm, cfmmodulation, modulationmodulated, modulatedband, bandgcxgc, gcxgchvcc, hvccbrief, briefdelivering, deliveringscc, sccvolatilities, volatilitiesdewar, dewarcold, coldright, rightusable, usablearm
LECO's GCxGC Utilizing a Consumable- Free Modulator and Second Column Modulation
2009|LECO|Technické články
® LECO's GCxGC Utilizing a ConsumableFree Modulator and Second Column Modulation LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA NOTE: This document is intended to provide an introduction to LECO's GCxGC system utilizing the Consumable-Free Thermal Modulator. This work will cover differences…
Klíčová slova
cfm, cfmmodulation, modulationmodulated, modulatedband, bandgcxgc, gcxgchvcc, hvccbrief, briefdelivering, deliveringscc, sccvolatilities, volatilitiesdewar, dewarcold, coldright, rightusable, usablearm
Petroleum Analysis Using the LECO Pegasus 4D GCxGC-TOFMS System
2008|Agilent Technologies|Aplikace
® Petroleum Analysis Using the LECO® Pegasus® 4D GCxGC-TOFMS System LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: GCxGC-TOFMS, Petroleum, Classifications 2. Experimental Conditions Gasoline GC: Agilent 6890 Gas Chromatograph equipped with a LECO GCxGC Thermal Modulator Injection: o Split…
Klíčová slova
paraffin, paraffingcxgc, gcxgcvolatility, volatilityleco, lecopetroleum, petroleumdiesel, dieselpeak, peakmodulator, modulatorautomatically, automaticallylocates, locatespeaks, peaksthermal, thermaldimension, dimensionclasses, classesmodulated
An Introduction to LECO's Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GCxGC) with ChromaTOF Software
2009|LECO|Technické články
® An Introduction to LECO's Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GCxGC) with ChromaTOF® Software LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA NOTE: This document is intended to provide an introduction to LECO's GCxGC systems. Suggestions and recommendations are intended to help new…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgcsection, sectiondimension, dimensionbrief, briefpeak, peakdelivering, deliveringright, rightwidth, widthlibrary, librarytechnical, technicalmethod, methodwhere, wherefirst, firstparameters, parametersspectra