Techniklexikon

Gaschromatographie

Physikalischchemisches Analyseverfahren zur quantitativen Bestimmung der Inhaltsstoffe von Gasen. Der Effekt beruht auf der unterschiedlichen Verteilung der Substanzen in einer stationären und einer mobilen Phase, die sich nicht mischen. Bei der am häufigsten angewandten Gas-Flüssig-Chromatographie ist die mobile Phase gasförmig, die stationäre flüssig. Die Stofftrennung geschieht in einer sog. Trennsäule mit der stationären Phase, durch die das zu trennende Gasgemisch meist mit Hilfe eines kontinuierlich strömenden Inertgases »hindurchgeschleppt« wird. Dabei verteilen sich die Inhaltstoffe auf die stationäre und die Gasphase. Die Verteilung der Konzentration eines Stoffes in der stationären und in der Gasphase ist für jeden Stoff spezifisch. Der Anteil eines Stoffes, der sich in der stationären Phase befindet, wandert nicht mit im Strom der mobilen Phase. Unterschiedliche Verteilungskoeffizienten bewirken unterschiedliche Wanderungsgeschwindigkeiten und somit eine Trennung der Stoffe. Diese erreichen nacheinander den Detektor, der jeweils ein elektrisches Signal auslöst, das von einem Schreiber aufgezeichnet wird. Entstanden ist dann ein sog. Gaschromatogramm. Die Zacken auf dem Gaschromatogramm lassen sich jeweils bestimmten Stoffen zuordnen. Chemie, Physikalische Chemie, GC, Verfahren der Chromatographie zur Trennung von Substanzgemischen, die entweder in gasförmigem Zustand vorliegen oder sich unzersetzt verdampfen lassen. Es handelt sich um eine Säulenchromatographie, bei der die mobile Phase aus der gasförmigen Probe und einem inerten Trägergas (z.B. He, N₂, H₂) besteht und die stationäre Phase entweder in flüssiger Form (Gasflüssigkeitsverteilungschromatographie, engl.: gas liquid chromatography, GLC) oder fester Form (Adsorptionsgaschromatographie, engl. gas solid chromatography, GSC) vorliegt (Abb.). Bei der GLC ist die Trennflüssigkeit (z.B. Paraffine, Siliconöle, Wachse) an eine Trägersubstanz (z.B. Kieselgur, Tonerde, Celite) gebunden. Für analytische Zwecke wird diese benetzte Trägersubstanz in Kapillarsäulen (Durchmesser: einige Millimeter, Länge: einige Meter) gefüllt, die aufgrund ihrer Länge eine hohe Bodenzahl erreichen. Man unterscheidet zwischen Dünnfilm- und Dünnschichtkapillarsäulen. Die am Säulenende austretenden, getrennten Substanzen werden mit Hilfe eines Detektors analysiert und in Abhängigkeit von der Retentionszeit graphisch dargestellt bzw. digital aufgezeichnet. Als universelle Detektoren werden der Wärmeleitfähigkeitsdetektor (WLD) und der Flammenionisationsdetektor (FID) eingesetzt.

Gaschromatographie: Schematischer Aufbau eines Gaschromatographen.