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Gaschromatographen (WLD)

Gaschromatographen werden zur Trennung von Gemischen flüchtiger Bestandteile verwendet. Der Trennvorgang der Gaschromatographie beruht auf einer multiplikativen Verteilung des Gemisches, das von der mobilen Phase durch die Säule transportiert wird, zwischen der mobilen und der stationären Phase. Aufgrund der hohen Trennleistung  ist es möglich sehr komplexe Verbindungen in ihre einzelnen Komponenten aufzutrennen und anhand eines Detektors zu analysieren. Bei der Gaschromatographie ist jedoch zu beachten, dass es sich um Gasgemische oder unzersetzt verdampfbare Substanzen handelt.   

Aufbau eines Gaschromatographen

Der Aufbau eines Gaschromatografen kann wie folgt dargestellt werden. Ein Gaschromatograph setzt sich aus einer Trägergasversorgung, die mit der mobilen Phase gefüllt ist, einem Injektor, einer Säule, die häufig aus Metall oder Glas besteht, eine Länge von 10 bis 200 Metern besitzt und sich in einem temperierbaren Ofen befindet, einem Detektor und einem Datenauswertegerät, das ein normaler Computer darstellen kann, zusammen. Als mobile Phase wird bei der Gaschromatografie ein Inertgas, wie Helium oder Stickstoff und als stationäre Phase adsorbierende Feststoffe oder absorbierende Flüssigkeiten verwendet. Bei einem Gaschromatographen kann infolgedessen nun zwischen einer gepackten Säule und einer Kapillarsäule differenziert werden. Die Geschwindigkeit des Stofftransportes durch die Säule wird grundsätzlich durch die Fließgeschwindigkeit der mobilen Phase bestimmt. Die Aufgabe der stationären Phase ist es nun bei der Gaschromatografie die Probe in ihre einzelnen Komponenten aufzugliedern. Je nach stationärer Phase kann zwischen einer Kapillarsäule und einer gepackten Säule unterschieden werden. Die gepackte Säule eines Gaschromatographen beinhaltet einen festen Träger, der mit einem dünnen Flüssigkeitsfilm, nämlich der stationären Phase, beschichtet ist. Die Kapillarsäule kann dagegen bei der Gaschromatographie entweder wandbeschichtet (WCOT-Säule), trägerbeschichtet (SCOT-Säule) sein oder aus Schichtkapillaren (PLOT-Säule) bestehen.

Wärmeleitfähigkeitsdetektor in der Gaschromatographie

Der Wärmeleitfähigkeitsdetektor, WLD, wird in der Gaschromatographie zum Nachweis und zur Quantifizierung von Permanentgas, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Edelgasen eingesetzt. Das Messprinzip beruht bei einem Wärmeleitfähigkeitsdetektor auf der kontinuierlichen Messung der Wärmeleitfähigkeitsdifferenz des Probengasstroms gegenüber einem Referenzgasstrom. Der Wärmeleitfähigkeitsdetektor setzt sich aus einem thermostatisierten Metallblock mit zwei identisch aufgebauten Messzellen zusammen. Einer der Zellen wird von dem zu analysierenden Gas durchströmt. Die andere dagegen dauerhaft von reinem Gas. Sie dient somit zur Vergleichsmessung. In beiden Zellen befindet sich ein Heizdraht aus Platin, Wolfram oder Nickel. Dieser wird auf eine höhere Temperatur geheizt, wodurch ein kontinuierlicher Wärmestrom von den Heizdrähten durch die umhüllenden Gasströme zum Detektorblock stattfindet. Dieser Wärmestrom hängt von der Wärmeleitfähigkeit der Gase ab.

Detektoren in der Gaschromatographie

In der Gaschromatographie kommen, je nach zu untersuchender Substanz, unterschiedliche Detektoren zur Anwendung. Häufig werden Flammenionisationsdetektoren, Thermoionische Detektoren, Elektroneneinfangdetektoren, Wärmeleitfähigkeitsdetektoren oder andere Detektoren wie das Massenspektrometer verwendet. Ebenfalls wird des Öfteren auf eine Kombination mehrerer Detektoren zurückgegriffen.

Literatur

• http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/3/anc/croma/gc_detektoren.vlu.html (Abgerufen: 29.03.11).

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gaschromatographie&oldid=86925177 (Abgerufen: 29.03.11).

• .          http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gaschromatographie&oldid=86925177 (Abgerufen: 30.03.11).