Die Quantifizierung einer Substanz im Rahmen der Produktkontrolle, die Identifizierung und Quantifizierung einer Verunreinigung, die Entformulierung eines unbekannten Gemischs, die Bestimmung chemischer Moleküle im regulatorischen Kontext – all dies sind Anforderungen, denen Industrieunternehmen aus unterschiedlichen Bereichen begegnen.
Chromatographie: eine Technik, die Ihren Anforderungen entspricht
Die Chromatographie ist eine Trenntechnik für chemische Substanzen. Das aus mehreren chemischen Spezies bestehende Gemisch wird in das Chromatographiesystem eingebracht und dann von einer mobilen Phase durch eine Säule mit einer festen Phase, der sogenannten stationären Phase, transportiert. Je nach ihrer physikalischen und chemischen Affinität zu dieser stationären Phase bewegen sich die Moleküle mit einer jeweils eigenen Geschwindigkeit und werden getrennt. In den meisten Fällen wird die Chromatographie mit einem Detektor gekoppelt, der die nachgewiesene Substanz identifiziert.
Die wichtigsten Chromatographie-Familien
Es gibt zwei große Familien der Chromatographie:
- Die präparative Chromatographie, deren Ziel es ist, eine Substanz zu reinigen und sie von Verunreinigungen zu trennen
- Die analytische Chromatographie, deren Ziel es ist, zu identifizieren und zu quantifiziereneine oder mehrere chemische Substanzen
Chromatographische Analysen: die Techniken des FILAB-Labors
Die verschiedenen Arten chromatographischer Analysen
Es gibt mehrere Arten der Chromatographie, doch zu den gängigsten zählen:
Für noch mehr Präzision: unsere Chromatographie-Techniken in Kombination mit unseren Detektoren
Alle diese Techniken können mit verschiedenen Detektortypen gekoppelt werden, von denen die gängigsten sind:
- UV-Vis-Detektor (HPLC-UV) : Er misst die Lichtabsorption durch das Produkt am Ausgang der Säule
- Massenspektrometer-Detektor (GC-MS oder GC-MS/MS oder LC-MS oder LC-MS/MS) : Er identifiziert Moleküle anhand ihrer Fragmentierungsspektren
- Flammenionisationsdetektor (GC-FID) : Er misst die Konzentrationen organischer Spezies in einem Gasstrom.
FILAB verfügt über einen modernen Analysegerätepark mit insgesamt:
- 16 Techniken der Gaschromatographie:
➰ 12 GC-MS (mit Head-Space / SPME / Pyrolyseur...)
➰ 1 GC-MS/MS
➰ 3 GC-FID
- 12 Techniken der Flüssigchromatographie:
➰ 8 UPLC/HPLC - Detektoren: UV, MS, MS/MS, CAD, RI, ELSD ...
➰ 1 LC-ORBITRAP (HR-MS)
➰ 1 LC-QTOF (HR-MS)
➰ 2 GPC - Mehrfachdetektion: UV / RI / Viskosimeter / LALS-RALS
FAQ
Die Gaschromatographie (GC) ist eine sehr nützliche analytische Technik zur Trennung und Quantifizierung der verschiedenen Verbindungen eines Gemischs. Sie kann in vielen Bereichen eingesetzt werden, etwa in der Pharmaindustrie, der Lebensmittelindustrie, der Umweltforschung, der Öl- und Gasindustrie usw.
Hier sind einige Fälle, in denen die GC-Analyse empfohlen wird:
- Für die Analyse flüchtiger organischer Verbindungen (VOC): Die GC-Analyse ist besonders nützlich zum Nachweis von VOC wie Benzol, Toluol, Ethanol, Aceton usw.
- Für die Analyse von Erdölprodukten: Die GC-Analyse wird häufig zur Charakterisierung von Erdölprodukten wie Benzin, Diesel, Kerosin usw. eingesetzt.
- Für die Analyse von Luftschadstoffen: Die GC-Analyse wird zum Nachweis von Treibhausgasen wie Methan, Kohlendioxid usw. sowie anderer Schadstoffe wie PAK, NOx, SOx usw. verwendet.
- Für die Analyse von Lebensmittelkontaminanten: Die GC-Analyse wird zum Nachweis von Pestizidrückständen, Tierarzneimitteln, Lebensmittelzusatzstoffen usw. eingesetzt.
- Für die Analyse natürlicher Produkte: Die GC-Analyse wird verwendet, um Wirkstoffe in natürlichen Produkten wie Heilpflanzen, ätherischen Ölen usw. zu identifizieren.
Im Allgemeinen wird die GC-Analyse empfohlen, wenn Sie flüchtige oder halbflüchtige Verbindungen in einem komplexen Gemisch trennen und diese Verbindungen präzise quantifizieren müssen. Die GC-Analyse bietet eine hervorragende Empfindlichkeit, hohe Selektivität und eine gute chromatographische Auflösung, um viele komplexe analytische Probleme zu lösen.
Hier sind die detaillierten Schritte für eine Gaschromatographie-Analyse :
- Probenvorbereitung: Die zu analysierende Probe wird je nach Art der Analyse vorbereitet. Sie kann aus einem festen oder flüssigen Material extrahiert werden oder es kann sich um ein Gas handeln. Es ist wichtig, die Probe korrekt vorzubereiten, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten.
- Probeninjektion: Die vorbereitete Probe wird mithilfe eines automatischen Injektors in das GC-System eingespritzt. Die injizierte Probenmenge hängt von der Art der Probe und dem Ziel der Analyse ab.
- Trennung der Verbindungen: Sobald die Probe in die GC-Säule eingespritzt wird, beginnen sich die verschiedenen Verbindungen entsprechend ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften wie Polarität, Größe und Molekulargewicht zu trennen. Die Verbindungen bewegen sich in der Gasphase durch die Säule, indem sie mit dem Trägermaterial der Säule interagieren.
- Nachweis der Verbindungen: Am Säulenausgang werden die verschiedenen Verbindungen mithilfe eines geeigneten Detektors nachgewiesen, etwa eines Flammenionisationsdetektors (FID), eines Massendetektors (MS) oder eines Wärmeleitfähigkeitsdetektors (TCD). Die Wahl des Detektors hängt von der Art der Analyse und den nachzuweisenden Verbindungen ab.
- Analyse und Interpretation der Ergebnisse: Die Ergebnisse der Analyse werden anschließend mithilfe spezialisierter Software ausgewertet. Die gewonnenen Daten werden verwendet, um die verschiedenen in der Probe vorhandenen Verbindungen zu identifizieren und zu quantifizieren. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Ziele der Analyse interpretiert.
- Analysebericht: Sobald die Analyse abgeschlossen ist, wird ein Analysebericht erstellt, der die Ergebnisse und Schlussfolgerungen zusammenfasst. Dieser Bericht kann verwendet werden, um wichtige Entscheidungen in verschiedenen Bereichen wie der Pharmaindustrie, der Lebensmittelindustrie und der Umweltforschung zu treffen.
Bei einer Gaschromatographie-Analyse (GC) werden mehrere Geräte eingesetzt:
- Die chromatographische Säule: Dabei handelt es sich um ein schmales Rohr, das mit einem Trägermaterial wie Kieselgel oder Aluminiumoxid gefüllt ist und die Trennung der Verbindungen ermöglicht.
- Der automatische Injektor: Dies ist ein Gerät, das die präzise und kontrollierte Injektion der Probe in die chromatographische Säule ermöglicht.
- Der Detektor: Dies ist ein Gerät, das die verschiedenen getrennten Verbindungen nach ihrem Austritt aus der chromatographischen Säule nachweist. Zu den in der GC häufig verwendeten Detektortypen gehören der Flammenionisationsdetektor (FID), der Massendetektor (MS) und der Wärmeleitfähigkeitsdetektor (TCD).
- Der Ofen: Er ist das zentrale Element des GC-Geräts und sorgt für die zur Trennung der Komponenten erforderliche Temperatur.
- Die Trägergase: Trägergase wie Stickstoff, Helium oder Argon werden verwendet, um die Proben durch die chromatographische Säule zu transportieren.
- Der Computer und die Software: Sie werden zur Steuerung des Geräts und zur Erfassung der resultierenden Daten verwendet.
Insgesamt sind GC-Geräte komplex und hochentwickelt und erfordern technisches und wissenschaftliches Fachwissen, um effizient zu funktionieren. Auf chromatographische Analysen spezialisierte Labore verfügen in der Regel über ein gut geschultes Expertenteam und die nötige Ausstattung, um diese Analysen präzise und zuverlässig durchzuführen.