GC-Säulen

GC-Säulen bestellen

• Aufbau
• Kapillar-Gaschromatographie
• Maße und Größe
• GC Säule Innendurchmesser
• GC Säule Filmdicke
• Säulen nach Verteilungschromotographie
• Einbau der Säulen
• Säulen für Gaschromatographie kaufen

Aufbau einer GC-Säule

Geht es um den Kauf von GC-Säulen, muss erst der Unterschied zwischen Kapillarsäulen, die auch "Open Tubular Columns" genannt werden, und gepackten Säulen klargestellt werden. Gepackte GC-Säulen sind stabil und verfügen über größere Kapazitäten. Der wesentliche Unterschied ist, dass sie eine geringere Trennleistung gegenüber der Kapillarsäulen aufweisen. Aus diesem Grund werden heutzutage Kapillarsäulen in den meisten Anwendungen bevorzugt.

Kapillar-Gaschromatographie

Kapillarsäulen haben in der Regel eine Fused Silica Kapillare (Quarz, SiO2) als Hauptbestandteil. Überzogen wird diese normalerweise mit einer Polyimidschicht, die die Säule flexibel und stabil hält. Während der Arbeit mit der GC-Kapillarsäule werden ihre Innenwände deaktiviert, um die Silanolgruppen an der Fused Silica abzudecken. Folgende Arten von Kapillarsäulen gibt es:

• PLOT GC-Säulen: Eignet sich bei Gasen und leicht flüchtigen Elementen. Funktioniert durch Adsorption in der festen Phase.
• WCOT GC-Säulen: Ein Polymerfilm deckt die Innenseite der Kapillare. Die Verteilungschromatographie trennt die Analyten während der stationären Phase nach ihrer Löslichkeit.

Das Trägergas (z.B. Wasserstoff, Helium oder Stickstoff) sollte eine hohe Qualität besitzen, um eine lange Standzeit der GC-Säulen zu gewährleisten. Um Verschmutzungen zu vermeiden, sollten neben einer hochwertigen Gasquelle auch Gasreiniger-Kartuschen eingesetzt werden.

Maße und Größe

Vor dem Kauf der nächsten GC-Säule sollten Sie Maße wie die Länge, den Säuleninnendurchmesser und die Filmdicke der stationären Phase beachten. Je länger die GC-Säule ist, desto besser sind die Ergebnisse des Trennverfahrens, jedoch verlängert sich die Zeit der Analyse proportional zur Säulenlänge. Schon bei einer Verdoppelung der Säulenlänge sind erhebliche bessere Ergebnisse nachweisbar. Als Grundregel gilt: verdoppelt sich die Säulenlänge, so verdoppelt sich auch die Analysezeit. Die Trennung des Eluents verbessert sich jedoch nur zu 40 % (Quadratwurzel der Säulenlänge).

GC Säule Innendurchmesser

Je größer der Innendurchmesser einer GC Säule ist, desto besser können Eluenten mit stark verschiedenen Konzentrationen in ihren einzelnen Analyten aufgetrennt werden. Auch nimmt Kapazität der Proben mit größerem Innendurchmesser zu. Generell sollten Säulen mit großem Innendurchmesser (> 0.25 mm ) gewählt werden, um Überladungen bei deutlichen Konzentrationsunterschieden zu vermeiden.
Folgend werden die verschiedenen Kapillaren nach Verwendung eingeordnet:

• Microbore-Kapillare (50 µm und 100 µm): Superfluid-Chromatographie
• Minibore-Kapillare (150 µm und 200 µm): hochauflösend, Kopplung: GC/MS
• Widebore-Kapillare (250 µm und 320 µm): Standardkapillare
• Megabore-Kapillare (530 µm und 750 µm): präparative Trennungen

GC Säule Filmdicke

Sowohl WCOT-Säulen als auch PLOT-Säulen besitzen an der Kapillarwand einen Flüssigkeitsfilm als stationäre Phase. Die Dicke des Flüssigkeitsfilms lenkt die Retention und das Kapazitätsvolumen innerhalb der Säule. Die Verwendung einer bestimmten GC Säule richtet sich dementsprechend auch nach der Filmdicke:

• 3 µm - 5 µm: Für Gase geeignet
• 0,25 µm - 0,5 µm: Für Proben mit einer Eluierung bis zu 300 °C
• 1 µm - 1,5 µm: Für Proben mit einer Eluierung zwischen 100 °C und 200 °C
• 0,1 µm: Für wenig flüchtige Proben

Säulen nach Verteilungschromatographie

Säulen nach der Methode der Verteilungschromatographie erfüllen die Eigenschaft, dass sie für besonders viele Anwendungen zum Einsatz kommen können. Hierbei werden in die Kapillar-Innenflächen ein Polymerfilm aufgetragen. Das Laufmittel (mobile Phase) wird nun an der stationären Phase vorbeifließen gelassen. Durch die Unterschiede in der Löslichkeit der Stoffe findet nun in die Trennung statt. Für jeden Stoff stellt sich ein Verteilungsgleichgewicht ein, während das Laufmittel adsorbierte Substanzen von der stationären Phase aufnimmt. Diese Substanzen werden weitergetragen und immer wieder an die stationäre Phase abgegeben.
Dieser Prozess dauert einige Zeit – so ist es wichtig, dass die Chromatographie nicht zu schnell laufen gelassen wird.
Zwischen den verschiedenen Herstellern können geringe Unterschiede auch bei gleichem Phasen-Typ bestehen. Mithilfe der McRexnolds-Konstanten kann die Polarität einer Phase exakt ermittelt werden.
Durch die hohe Effektivität können in der Gaschromatographie mit einer polaren Säule (Polyethylenglykol) sowie einer unpolaren Säule (Dimethylpolysiloxan) nahezu alle Aufgabenstellungen der Verteilungschromatographie bearbeitet werden.

Einbau der Säulen

Um Kapillarsäulen einbauen, werden Ferrules (häufig aus Graphit) verwendet, die Sie ebenfalls im WICOM-Shop finden können. Beachtet werden muss bei der Anbringung, dass die richtige Stelle an der Säule gewählt wird und der Säulenrand sauber ist. Nach einer Konditionierung der Säule mit Trägergas, ist sie nach einigen Stunden schließlich bereit dafür, eingesetzt zu werden.

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Säulen für die Gaschromatographie kaufen

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