Газовые хроматографы

Газовые хроматографы: универсальный инструмент анализа

Газовая хроматография — это современный физико-химический метод анализа. Позволяет с высокой селективностью разделять и идентифицировать летучие и полулетучие, устойчивые к повышению температуры (термостабильные) вещества. Газовый хроматограф — идеальный инструмент для качественного и количественного исследования образцов разного состава.

Газовая хроматография применяется для контроля производства и безопасности продуктов и полупродуктов во многих отраслях: в пищевой, нефтехимической, полимерной, фармацевтической промышленности, в производстве пластиков и лакокрасочных материалов. Газохроматографический анализ представляет собой также мощный инструмент контроля безопасности окружающей среды, широко применяется в криминалистике.

История хроматографического анализа

Основы разделения и анализа смесей веществ с использованием хроматографии были разработаны британским биохимиком Арчером Мартином в первой половине XX века. Работая над разделением аминокислот, он разработал метод распределительной хроматографии. Позже заложил основы газожидкостной хроматографии. За свои исследования в 1952 году, вместе с Ричардом Сингом, получил Нобелевскую премию по химии. 

Одной из первых коммерческое производство газовых хроматографов в США в 1955 году начала компания PerkinElmer, эксклюзивным дистрибьютором которой на территории Украины является SocTrade. 

Принцип газовой хроматографии

Метод разделения с помощью газовой хроматографии основан на адсорбции различных компонентов анализируемой смеси на границе раздела двух несмешиваемых фаз. Причем одна фаза подвижная — газ, другая неподвижная — сорбционный материал. Разделение происходит в процессе постоянного перераспределения вещества между подвижной и неподвижной фазами.

Для проведения анализа методом газовой хроматографии исследуемый образец переносят в аналитическую колонку, наполненную хроматографическим сорбентом. В колонку под давлением подают газ-носитель. Он обеспечивает перенос образца внутри колонки. Чаще всего газ химически инертен к сорбенту и пробе. В качестве газа-носителя используются азот, гелий, водород, аргон — это наиболее эффективные и удобные расходные материалы. Компоненты исследуемой смеси по-разному взаимодействуют с сорбентом и переносятся с разной скоростью газом-носителем внутри колонки. Спустя некоторое время происходит разделение смеси на индивидуальные компоненты, которые анализируются на выходе из колонки.

Современные сорбционные материалы обладают различной структурой и типом межмолекулярного взаимодействия. Специфические свойства сорбентов позволяют эффективно разделять многокомпонентные смеси газообразных, жидких и твердых органических соединений.

Приборы для газовой хроматографии

В области газовой хроматографии разработаны лабораторные и промышленные приборы — автоматические газовые хроматографы, которые позволяют разделять и анализировать сложные смеси веществ различных классов.

Современные газовые хроматографы — это интеллектуальные приборы, основанные на цифровых и компьютерных технологиях. Они обеспечивают высокую точность и пропускную способность, которые требуются аналитическим лабораториям.

Ключевые модули газового хроматографа:

• Автосамплер: система подготовки и ввода образца

Автосамплеры предназначены для предварительной подготовки и последующего ввода образца в газовый хроматограф. Бывают автоматические и полуавтоматические автодозаторы. В них происходит дериватизация, разбавление, ввод внутреннего стандарта и дозирование образца в инжектор или испаритель газового хроматографа.

• Инжектор для ввода пробы

Устройство служит для автоматического, воспроизводимого испарения и переноса образца в колонку газового хроматографа.

• Хроматографическая колонка

Разделяет введенный образец на составляющие компоненты перед системой детектирования.

• Детектор

Служит для качественного и количественного определения компонентов введенных смесей на выходе из колонки. Детектор может быть как разрушающего, так и неразрушающего типа. Детекторы бывают универсальными и селективными, предоставляют разную полезную информацию о детектируемом веществе для дальнейшей регистрации и обработки.

• Регистрация и обработка полученных данных

Для качественного и количественного определения компонентного состава на основе полученных данных используется мощное программное обеспечение с интеллектуальными алгоритмами.

Газовые хроматографы PerkinElmer

Компания PerkinElmer первой на американском рынке в 1955 году начала промышленное производство газовых хроматографов. С тех пор каждый год компания совершенствует оборудование, обеспечивая беспрецедентный уровень точности и надежности результатов аналитических исследований.

Система газовой хроматографии PerkinElmer GC 2400

GC 2400 от PerkinElmer — это инновационная платформа для газовой хроматографии. В современных аналитических лабораториях, где точность, надежность и автоматизация имеют решающее значение, выбор лабораторного оборудования, в частности газового хроматографа, критически важен. Именно поэтому компания PerkinElmer разработала высокотехнологичную платформу газовой хроматографии GC 2400 с учетом реальных потребностей профессионалов, ежедневно выполняющих газохроматографический анализ сложных образцов. Это не просто газовый хроматограф, а комплексная аналитическая система, объединяющая высокую производительность, цифровую гибкость, модульную архитектуру и расширенные возможности автоматизации. GC 2400 идеально подходит для широкого спектра задач в сфере газовой хроматографии.

Уменьшение человеческого вмешательства минимизирует возможность ошибок и обеспечивает стабильность результатов. Благодаря инновационным технологиям, прибор обеспечивает чрезвычайно высокую точность и воспроизводимость результатов.

Отдельного внимания заслуживает инновационная система управления с сенсорным дисплеем: настройка методов, запуск анализов и мониторинг статуса прибора — все доступно с одного съемного экрана. Кроме того, GC 2400 поддерживает дистанционное управление и мониторинг, что позволяет эффективно работать даже в лабораториях с большим количеством приборов или с удаленным доступом.

Особенностью GC 2400 является гибкая конфигурация: пользователь может выбирать из широкого спектра детекторов, включая пламенно-ионизационный детектор (FID), детектор захвата электронов (ECD), масс-спектрометрический и другие, что позволяет адаптировать платформу под конкретные задачи без необходимости полной замены оборудования. Модульная конструкция позволяет постепенно расширять его функционал по мере роста потребностей лаборатории.

GC 2400 использует программное обеспечение SimplicityChrom, которое оптимизирует все этапы газохроматографического анализа — от сбора данных и калибровки до создания отчетов и архивации. Система также обеспечивает надежный контроль качества результатов, что особенно важно в условиях стандартизированных процедур и аудита.

Инженеры PerkinElmer позаботились не только о точности, но и об энергоэффективности: GC 2400 потребляет меньше электроэнергии и газов-носителей, что снижает эксплуатационные расходы и отвечает принципам экологической устойчивости. Встроенные функции самодиагностики и автоматических предупреждений позволяют предотвратить сбои и минимизировать время простоя прибора.

Платформа GC 2400 легко интегрируется с автоматизированными системами подачи образцов, что дополнительно увеличивает производительность в лабораториях с высоким объемом анализов. Надежность аппаратной части гарантирует долговечность эксплуатации даже в условиях интенсивной повседневной нагрузки.

Для аналитиков, работающих в сфере нефтегазовой промышленности, экологического мониторинга, пищевой безопасности или фармакологии, газовый хроматограф GC 2400 обеспечивает необходимый уровень надежности, точности и масштабируемости. Это решение, которое не только удовлетворяет текущим требованиям, но и готово к задачам будущего. Устройство поддерживает рост и развитие лаборатории, обеспечивая стабильное качество и эффективность на каждом этапе аналитического процесса.

GC 2400 — это не просто газовый хроматограф, а платформа, формирующая новые стандарты в лабораторной аналитике. Она позволяет аналитикам работать быстрее, точнее и безопаснее, открывая новые горизонты для исследований и производственного контроля. Выбирая GC 2400, вы инвестируете в передовую технологию газовой хроматографии, которая повышает эффективность, снижает затраты и обеспечивает стабильные результаты в течение всего жизненного цикла.

Газовые хроматографы PerkinElmer Clarus и анализаторы Arnel

Среди актуальных инновационных разработок PerkinElmer: семейство газовых хроматографов Clarus и аналитические системы «под ключ» Arnel для отраслевых лабораторий на базе хроматографов Clarus. 

В 2017 году была представлена модернизированная линейка хроматографов — Clarus 690. Приборы предназначены для решения широкого спектра задач благодаря возможностям создания их различных конфигураций.

Специализированные анализаторы Arnel представляют собой готовые решения, собранные и протестированные на заводе производителя с учетом стандартов разных отраслей.

Оборудование обеспечивает высокий уровень точности и воспроизводимости результатов анализа, позволяет быстро проводить анализ и получать необходимые данные в полевых условиях.

Газовые хроматографы Falcon Analytical

Современные газовые хроматографы Falcon являются компактными и стрессоустойчивыми приборами для эффективного использования как в условиях стационарных и мобильных лабораторий, так и в полевых условиях. Простые и удобные в эксплуатации, анализаторы Falcon равнозначны или даже более совершенны с точки зрения потенциальных возможностей по сравнению со стационарными системами. Приборы Falcon имеют модульную конструкцию и могут использоваться под разные задачи.

Газовые хроматографы с времяпролетным масс-детектором Pegasus компании LECO (США)

Газовые хромато-масс-спектрометры Pegasus BT и Pegasus BT 4D открывают новые перспективы перед лабораториями. Приборы сочетают в себе уникальные возможности одномерной (двумерной) хроматографии и времяпролетной масс-спектрометрии (TOFMS). Анализаторы представляют собой мощный исследовательский инструмент с уникальным программным обеспечением. Позволяют эффективно разделять сложные, многокомпонентные смеси, недоступные для других методов, а также получать полный масс-спектр анализируемого вещества с его количественным определением даже при следовых количествах в исследуемом образце. 

Газовые хромато-масс-спектрометры Pegasus позволяют одновременно выполнять целевой и нецелевой анализ образцов. Приборы позволяют без снижения скорости и чувствительности одновременно проводить скрининг в режиме целевого поиска выбранных ионов, а также качественную идентификацию широкого спектра неизвестных примесей в многокомпонентных пробах.