آنالیز گازهای مخلوط

ستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعالستاره غیر فعال

دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) با دتکتور TCD (دتکتور هدایت گرمایی) عموماً برای آنالیز ترکیبات گازی معدنی غیر خورنده مانند O2 و یا N2 استفاده می شود.شیر نمونه گیری گاز و شیر سوئیچینگ انتخاب مسیر، جهت تزریق نمونه و سوئیچ کردن ستون استفاده می شود و یک متانایزر با دتکتور FID برای آنالیز غلظتهای پائین CO و CO2 استفاده می شود. آنالیزور گازی مدل Young Lin، هیدروکربنهای سبک و گازهای دائمی مانند O2، N2، Co و Co2 را به طور همزمان و با حساسیت مناسب آنالیز می نماید.سیستم شیرنمونه گاز در حالت شیر بسته درون Loop پر می شود.نمونه گاز در حالت شیر باز به داخل ستون تزریق می شود.
مراحل آنالیز گازها به صورت کامل در تب گاز کروماتوگرافی توضیح داده شده است .
شما می توانید اطلاعات و داده های آنالیز در یک تزریق نمونه گازی را به وسیله کنترل سوئیچینگ ستون با یک سیستم اتوماتیک به طور همزمان بدست آورید.
شرایط بهینه و ثابتی جهت آنالیز با دستگاه GC دز شرکت سپهر گاز کاویان فراهم گردیده است .
در دستگاه GC ستونهای مناسب برای نمونه های شما و دتکتورهای مطلوب را بسته به غلظت آشکار سازی هیدروکربنها و گازهای دائمی وجود دارد. در حقیقت ما تمامی مسائل، از آماده سازی تا اعلام نتایج را برای شما فراهم می کنیم.
خصوصیات کلیدی سیستم آنالیز گازهای دائمی
ارائه راه حل کامل، از لوازم مصرفی تا گازهای استاندارد.
نمایش همزمان بالغ بر ۱۰ گاز متفاوت مورد نظر.
تمامی گازهای مورد نظر بوسیله تنها یک گاز حامل.
افزایش و بهبود تکرار پذیری نتایج به وسیله شیر خودکار نمونه گیری.
به حداقل رساندن هزینه ها در روشهای موثر به وسیله بهترین روشهای تجزیه ای.
استفاده از ستونهای موئینه بر حسب نمونه مورد نظر و نیاز و خواست شما.
اتصال متانایزر جهت افزایش حساسیت در شناسایی گازهای Co و Co2.
کاربرد آنالیزی
آنالیز نمونه های گازی استاندارد.
آنالیز گاز در کاربردهای( TOGA (Transformer oil gas Analyzer
گازهای مخلوط گازی ، ترکیب های مختلف گازی با درصد خلوص معين و با دقت بالا براي مصارف گوناگون بنا به سفارش مشتري توليد مي شود و گازهای خالص آزمایشگاهی در صنایع مختلف ، دانشگاه ها ، مراکز تحقیقاتی ، پژوهشگاها و تجهیزات آزمایشگاهی مثل کروماتوگرافی گازی، کوانتومتر،لیزرها و آنالایزرهای مختلف استفاده می شود. دقت دراين نوع گازها از اهميت ويژه اي برخوردار می باشد . واحد تولید شرکت سپهر گاز کاویان با کارشناسان فنی که از متخصص ترین و برترین تولید کننده انواع گازهای ترکیبی می باشد. بنا به درخواست مشتری در سیلندرهای گاز(کپسول ها ) با سایزهای مختلف بادستگاه Gas Chromatograph و Moisture Analyzer آنالیز کرده و سپس با دتکتور های گازی کنترل کرده ،با ارائه سرتیفیکیت معتبر تحویل مشتری می گردد.مخلوط های گازی که در صنایع مختلف مانند پتروشیمی ها، پالایشگاهها، صنایع لیزر ، صنایع خوروسازی، صنایع زیست محیطی، صنایع فولاد وآهن و استیل و ... استفاده می شود.
لیست برخی از مخلوط های گازی که سپهر گاز کاویان برای مشتریان خود با آنالیز و سرتیفیکیت معتبر ارائه داده است به شرح ذیل می باشد :

مخلوط گازی دو جزئی در بالانس N2

مخلوط گازی دو جزئی در بالانس N2

مخلوط گازی دو جزئی در بالانس پروپان

مخلوط گازی دو جزئی در بالانس هلیم

1-10000 PPB CH4*N2

1-10000 PPB O2 * N2

1-10000 PPB H2S * C3H8

1-10000 PPB N2 * HE

1-50000 PPM CH4*N2

1-100000 PPM O2 * N2

1-100000 PPM H2S * C3H8

1-100000 PPM N2 * HE

2.5%CH4*N2

0.01-99.9% O2 * N2

0.01-99.9% H2S * C3H8

0.01-99.9% N2 * HE

0.01-99%CH4*N2

0.2% O2 * N2

1-10000 PPB CO * C3H8

1-10000 PPB O2 * HE

1-10000 PPB CO2*N2

1-10000PPB NH3 * N2

1-100000 PPM CO * C3H8

1-100000 PPM O2 * HE

1-50000  PPM CO2*N2

1-100000PPM NH3 * N2

0.01-99.9% CO * C3H8

0.01-99.9% O2 * HE

1-1.5-99% CO2 * N2

0.01-99.9% NH3 * N2

1-10000 PPB CO2 * C3H8

1-10000 PPB CO2 * HE

1-10000 PPB H2S * N2

1-10000PPB HE * N2

1-100000 PPM CO2 * C3H8

1-100000 PPM CO2 * HE

1-50000 PPM H2S * N2

1-100000PPM HE * N2

0.01-99.9% CO2 * C3H8

0.01-99.9% CO2 *HE

0.01-99.9% H2S * N2

0.01-99.9% HE * N2

1-10000 PPB HE * C3H8

1-10000 PPB H2 * HE

1-10000 PPB CO* N2

1-10000PPB H2 * N2

1-100000 PPM HE * C3H8

1-100000 PPM H2 * HE

1-50000 PPM CO *N2

1-100000PPM H2 * N2

0.01-99.9% HE * C3H8

0.01-99.9% H2 * HE

0.01-99.9% CO * N2

0.01-99.9% H2 * N2

1-10000 PPB H2 * C3H8

1-10000 PPB C2H4 * HE

1-10000 PPB NO * N2

1-10000PPB C2H4 * N2

1-100000 PPM H2 * C3H8

1-100000 PPM C2H4 * HE

1-50000 PPM NO * N2

1-100000PPM C2H4 * N2

0.01-99.9% H2 * C3H8

0.01-99.9% C2H4 * HE

0.01-99.9% PPM NO * N2

0.01-99.9% C2H4 * N2

1-10000 PPB O2 * C3H8

1-10000 PPB NH3 * HE

1-10000 PPB SO2 * N2

1-10000PPB C2H6 * N2

1-100000 PPM O2 * C3H8

1-100000 PPM NH3 * HE

1-100000 PPM SO2 * N2

1-100000PPM C2H6 * N2

0.01-99.9% O2 * C3H8

0.01-99.9% NH3 * HE

0.01-99.9% SO2 * N2

0.01-99.9% C2H6 * N2

14.859% O2 * C3H8

15.254% C2H6 * HE

تاريخچه کروماتوگرافی :

پرکاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه‌ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه‌های علوم کاربردهایی دارد. کروماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش‌های جداسازی مواد را شامل می‌شود و امکان می‌دهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط‌های کمپلکس را جدا، منزوی و شناسایی کند بسیاری از این جداسازی‌ها به روش‌های دیگر ناممکن است. اولین روش‌های کروماتوگرافی در سال ۱۹۰۳ بوسیله میخائیل سوئت ابداع و نامگذاری شد. او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد. مارتین و سینج در سال ۱۹۵۲ به پاس اکتشافاتشان در زمینه کروماتوگرافی جایزه نوبل دریافت کردند کروماتوگرافی معنی آن به تفکیت كروما (رنگ) + گرافي (نوشتن)می باشد .
کروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سامانه‌ها و فنون مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوطهایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شود. جداسازی‌ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.

کروماتوگرافی

کروماتوگرافی به انگلیس Chromatography یا سَوانِگاری روشی است در علم شیمی برای جداسازی اجزای یک مخلوط با عبور دادن یک فاز متحرک از روی یک فاز ساکن.
در این روش معمولاً مخلوط که به صورت مایع یا گاز است از یک لوله یا شبکه گذرانده می‌شود؛ سرعت حرکت اجزای تشکیل دهنده مخلوط در لوله یا شبکه مختلف است (با توجه به عناصر دیواره داخلی لوله یاشبکه) در نتبجه مخلوط به اجزای تشکیل دهنده تجزیه شده و هر جز جداگانه خارج می‌شود. در کروماتوگرافی دو فاز وجود دارد فاز ثابت و فاز متحرک، فاز ثابت در واقع اجزای درون لوله یا شبکه جداسازی را تشکیل می‌دهند و فاز متحرک مربوط به ماده‌ای است که می‌خواهد مورد تجزیه و تخلیص قرار بگیرد. فاز ثابت می‌تواند مایع یا جامد باشد که بر اساس اینکه جامد یا مایع باشد به کروماتوگرافی جذب سطحی و کروماتوگرافی تقسیمی، تقسیم می‌شوند. اساس جداسازی در کروماتوگرافی متفاوت می‌باشد. جداسازی براساس وزن مولکولی و جداسازی بر اساس میل اتصال به فاز ثابت از اعم این اصول می‌باشد. کروماتوگرافی یک اصطلاح کلی است که در آزمایشگاهها برای جداسازی ترکیبات استفاده می‌شود. این ترکیب در مایعی به نام فاز متحرک حل شده است و توسط ساختار دیگری به نام فاز ثابت نگه داری می‌شود. اجزای مختلف این ترکیب با سرعت‌های مختلفی حرکت می‌کنند و همین امر باعث جداسازی این ذرات می‌شود. جداسازی بر اساس تفکیک دیفرانسیلی بین فاز متحرک و ثابت انجام می‌شود. تفاوت‌های نامحسوس در مقدار پارتیشن یک ترکیب در فاز ثابت باعث جدایی اجزا می‌شود. کروماتوگرافی می‌تواند مقدماتی و یا تحلیلی (تجزیه‌ای) باشد. هدف از کروماتوگرافی مقدماتی جداسازی اجزا برای استفاده‌های پیشرفته می‌باشد. این در حالی است که کروماتوگرافی تحلیلی به صورت نرمال بر روی گروه کوچکی از مواد صورت می‌گیرد و برای اندازه‌گیری نسبت آنالیت‌ها در مخلوط می‌باشد. این دو با یکدیگر متناسب بوده و هیچ تضادی با یکدیگر ندارند.
شرح كروماتوگرافي
كروماتوگرافي شامل گروهي از روشهاست كه تفكيك اجزاء سازنده مخلوطهاي پيچيده را ممكن ميسازد، جداسازيهاي كه شايد با روشهاي ديگر غير ممكن باشد.درتمامي روشهاي كروماتوگرافي، نمونه در يك فاز متحرك گاز يا مايع (mobile phase) حل شده و از درون يك فاز ساكن (Stationary phase) به پيش رانده مي شود. انتخاب فازهاي ساكن و متحرك به نحوي انجام ميشود كه انحلال اجزاء سازنده مخلوط در آنها به ميزان متفاوتي باشد. اجزايي كه توسط فاز ساكن قويتر بازداري شده آهسته تر حركت كرده اما آنهايی كه ضغيفتر بازداري مي شوند سريعتر حركت ميكنند. اين اختلاف در بازداري منجر به جداسازي اجزاي مخلوط ميشود.

پدیده شویش (Elution):

شويش (Elution ) فرآيندي است كه در آن يك گونه را با افزودن حلال (فاز متحرك) از درون ستون شستشو ميدهيم. نحوه تفكيك گونه‌هاي A و B دريك ستون با كروماتوگرافي شويش در شكل نشان داده شده است.

• Elution is defined as a process whereby a solute is washedthrough a column by additions of fresh solvent.
کروماتوگرافی:
کروماتورگرافی یک روش جداسازی فیزیکی می باشد که از اختلاف در توزیع اجزاء یک مخلوط بین یک فاز سیال و یک فاز ساکن بهره می گیرد تا اجزاء را از هم جدا کند.
كروماتوگرافي روشي است براي جداسازي كه بر اساس ضريب تقسيم موادي كه بين يك فاز ساكن كه داراي سطح زيادي است و يك فاز متحرك پخش مي شوند قرار دارد.
انواع کروماتوگرافی
کروماتوگرافی کاغذی :
این سیستم معمولاً به عنوان نمونه بارزی از سیستمهای جداسازی در نظر گرفته می شود که در آن فاز ساکن آب است و به وسیله جذب سطحی بر روی مولکولهای کاغذ قرار می گیرد . ترکیبات مختلف در نمونه مخلوط براساس قدرت جذب آنها به کاغذ ، مسافتهای مختلفی را طی می کنند. از این روش بیشتر در جداسازیهای با ماهیت زیستی استفاده می شود.
کروماتوگرافی لایه نازک :
این روش شبیه به کروماتوگرافی کاغذی است اما به جای استفاده از فاز ساکن کاغذ ، از یک فاز ساکن لایه نازک جذبی مانند سیلیکاژل ، آلومینا و یا سلولز استفاده می شود. برتری آن نسبت به کروماتوگرافی کاغذی ، سرعت پخش بالاتر و جدایی بهتر می باشد . از این روش در صنایع داروسازی و تعیین درجه خلوص محصولات استفاده می شود.
کروماتوگرافی ستونی :
در این روش از یک ستون شیشه ای که با مواد جامدی پر شده است استفاده می شود و نمونه از بالا وارد این ستون می شود. بقیه ستون با یک محلول پر می شود و تحت تأثیر نیروی جاذبه نمونه را در ستون حرکت می دهد. باعث اختلاف در زمان خروج اجزاء از ستون می شود. از این روش هم در تحقیقات علمی و هم در صنایع استفاده می شود.
کروماتوگرافی تبادل یونی :
در مخلوطهایی که اجزاء به صورت یونی یا باردار هستند می توان از کروماتوگرافی تبادل یونی استفاده کرد و یک جزء با بار الکتریکی خاص را از دیگر اجزاء خنثی یا اجزاء با بار مخالف جدا کرد.
کروماتوگرافی گازی :یک روش جداسازی اجزاء است که در آن نمونه بخار می شود و به بالای ستون کروماتوگرافی تزریق می شود . نمونه توسط جریان یک فاز سیال گازی بی اثر ، درون ستون حمل می شود. این ستون حاوی یک فاز ساکن مایع می باشد که بر روی سطح یک جامد بی اثر جذب شده است .

کروماتوگرافی گازی:

این دستگاه شامل اجزاء زیر می باشد.
گاز حامل (carrier gas)
گاز حامل باید شرایط زیر را دارا می باشد :
• بی اثر باشد
• با نوع دستگاه و دتکتور ( آشکارساز) سازگار باشد .
• درجه خلوص متناسب با آشکارساز و درجه دقت دستگاه داشته باشد .
گازهایی مانند نیتروژن ، هلیوم ، آرگن ، هیدروژن و دی اکسید کربن به عنوان گاز حامل به کار می روند . از لحاظ تئوری هیدروژن مناسب ترین گاز حامل می باشد اما به علت خطرناک بودن کمتر مورد استفاده قرار می گیرد . هر چه سرعت پخش گاز حامل بالاتر باشد ؛ سرعت تفکیک اجزاء نیز بالاتر خواهد بود. سرعت گاز نیتروژن و هیدروژن در یک ستون را مقایسه می کند. هنگامی که کیفیت گاز حامل مناسب نیست به منظور حذف ناخالصیها باید از فیلتر استفاده کرد.
فیلترهای مورد استفاده برای گاز حامل شامل : فیلتر رطوبت ، فیلتر مواد آلی ، فیلتر اکسیژن و فیلتر غبار می باشد هنگامی که از نیتروژن به عنوان گاز حامل استفاده می شود ، استفاده از فیلتر اکسیژن توصیه می شود. فیلتر موادآلی در مورد هیدروژن توصیه می شود. استفاده از فیلتر غبار در تمام گازهای حامل ضروری می باشد .

مشکلاتی که ممکن است به علت گاز حامل نامرغوب ایجاد شود عبارتند از :
• خراب شدن فاز ساکن
• افزایش پارازیت در داده ها
• از دست دادن حساسیت دستگاه
• خط پایه نادرست در نمودار خروجی
• نقاط اوج نادرست در جواب آزمایش
• خراب شدن شیرها
• تغییرات در زمان ماند ( retention time )
پورتهای تزریق نمونه :
به منظور بالا بردن بازده ستون ، نمونه نباید زیاد بزرگ باشد و باید به طور جزئی و خیلی سریع تزریق شود. تزریق آرام یک نمونه بزرگ باعث افزایش پهنای باند و کاهش کیفیت داده ها می شود. روش رایج برای تزریق ، استفاده از میکروسرنگ و تزریق نمونه از غشاء لاستیکی از بالای ستون می باشد . حجم نمونه تزریقی برای ستونهای آکنده ، حداکثر cc 20 و برای ستونهای مویینه در حدود ml 3 10 می باشد . در مورد دستگاه کروماتوگرافی گازی از تزریق کننده split / splitless استفاده می شود.

تزریق کننده می توانند در یکی از دو حالت split یا splitless مورد استفاده قرار بگیرد .
تزریق کننده شامل یک محفظه گرم شده می باشد که در آن یک جداره شیشه ای وجود دارد که از آن نمونه به غشاء لاستیکی تزریق می شود . گاز حامل وارد محفظه می شود و می تواند از سه مسیر خارج شود ( هنگامی که تزریق کننده در حالت split باشد ) . نمونه تبخیر می شود و یک مخلوطی از گاز حامل ، حلال تبخیر شده و محلول تبخیر شده بوجود می آید . یک قسمت از این مخلوط از درون ستون عبور می کند ، اما قسمت عمده آن از خروجی split خارج می شود. خروجی قسمت تخلیه ( septum purge outlet ) از وارد شدن اجزاء به ستون جلوگیری می کند. معمولاً در نمونه های گازی به جای سرنگ از طریق شیر ورودی نمونه را وارد ستون می کنیم .
ستونها (columns )
به طور کلی دو نوع ستون وجود دارد .
ستون آکنده ( packed column)
ستون مویینه ( capillary column)

ستونهای آکنده :
حاوی یک ماده جامد بی اثر و خرد شده می باشد که سطح آن با مایع فاز ساکن پوشانده شده است . ستونهای آکنده اغلب به طول 5/1 تا 10 متر و به قطر داخلی 2 تا 4 میلیمتر ساخته می شوند.
ستونهای مویینه :
این ستونها معمولاً با قطر داخلی چند دهم میلیمتر می باشند. این ستونها در دو نوع ساخته می شوند تیوپهای باز با سطح آغشته و تیوبهای باز با سطح جداری آغشته .
ستونهای با سطح آغشته شامل یک لوله مویینه می باشد که سطح آن با سیال ساکن پوشیده شده است . در ستونهای شامل سطح جداری ، سطح لوله مویینه با مواد جاذب ، مانند خاک دواتمی پوشیده می شود که فاز سیال جذب آن می شود. ستونهای مویینه بازده بالاتری نسبت به ستونها آکنده دارند. برای بدست آوردن نتایج دقیق دمای ستون باید در محدوده یک دهم درجه کنترل شود . دمای بهینه ستون به دمای جوش نمونه بستگی دارد . با یک حساب سرانگشتی می توان گفت دمایی کمی بالاتر از میانگین دمای نقطه جوش نمونه ، زمان جدایش 2 تا 30 دقیقه را نتیجه می دهد. دمای پایین کیفیت نتیجه خوبی می دهد اما زمان جدایش را افزایش می دهد. اگر نمونه شامل اجزء با نقطه جوشهای خیلی متغیر باشد بهتر است از برنامه ریزی دمایی استفاده کنیم . در حین جداسازی دمـای ستون افزایش می یابد . شـکل زیر سه نوع فاز ساكن را نشان مـی دهد که براساس قطبیت دسته بندی شده اند.
آشکارسازها ( Detectors ) :
آشکار سازهای متفاوتی وجود دارند که می توان از آنها در کروماتوگرافی گاز استفاده کرد . آشکارسازهای متفاوت قدرت گزینش متفاوتی هم دارند. آشکارسازهای غیرگزینشی (non - selective ) به تمام ترکیبات بجز گاز حامل جواب می دهند. آشکارسازهای گزینشی (selective ) به یک بازه از ترکیبات با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی یکسان جواب می دهند و آشکارسازهای خاص (specific detector ) به یک ترکیب خاص جواب می دهد. جدول زیر انواع آشکارسازها را نشان می دهد.
FID آشکارسازهای یونی ـ شعله ای:
در آشکار سازهای FID خروجی ستون با هیدروژن و هوا مخلوط می شود و مشتعل می شود. ترکیبات آلی سوخته می شوند و تولید یون می کنند و الکترونهای الکتریسته را در شعله منتقل می کنند. یک پتانسیل الکتریکی زیاد بر روی نوک آتشزنه ایجاد می شود و یک الکترود جمع کننده بالای شعله قرار می گیرد . جریان حاصله از اشتغال هر یک از ترکیبال آلی اندازه گیری می شود.
FID به جریان ( جرم ) حساس است . به غلظت حساسیت ندارد و این مزیت را دارد که تغیرات در جریان فاز سیال اثری در جواب آشکار ساز ندارد .
FID برای ترکیبات آلی مفید است. بسیار حساس می باشد و پارازیت کمی دارد ولی متأسفانه نمونه را از بین می برد .
آشکارسازهای قدرت هدایت گرما (TCD) :
یک رشته فلزی هادی جریان در درون یک جریان گاز ( گاز حامل) قرار می گیرد. جریان برق در رشته مقاومت به گرما تبدیل می شود و دما تا جایی بالا می رود که اتلاف توان گرمایی در رشته برابر با توان الکتریکی ورودی شود. رشته مقاومت ممکن است با تابش به سطح سردتر گرما از دست بدهد و همچنین باعث انتقال گرما به مولکولهایی می شود که با آن برخورد می کند. اضافه کردن یک ترکیب ( نمونه مورد آزمایش ) به گاز حامل باعث تغییر در قدرت هدایت گرمای جریان گاز و در نتیجه تغییر دمای رشته مقاومت می شود که این باعث تغییر مقاومت الکتریکی رشته می شود. اساس کار این آشکارگر اندازه گیری تغییر قدرت هدایت رشته به علت وارد کردن نمونه می باشد . در آشکارسازهای (TCD) از چهار رشته مقاومت استفاده می شود که به صورت پل و تسون سوار می شوند و از انها یک جریان ثابت عبور می دهند.
دو تا از این رشته ها در قسمت خروجی ستون ، جایی که اجزاء جدا شده نمونه جریان دارند قرار می گیرند و دو تای دیگر قبل از تزریق کننده یا در یک ستون مربع جداگانه قرار می گیرند هر تغیری در مقاومت باعث بهم خوردن تعادل در پل و تغیر ولتاز می شود که این ولتاژ به صورت مستقیم اندازه گیری می شود.
قدرت مولکولهای سرد کننده در حمل و انتقال گرما به هدایت گرمایی آنها بستگی دارد . هیدروژن و هلیوم قدرت هدایت گرمایی بالاتری دارند در نتیجه در خنک کردن رشته مقاومت کارآمدتر از دیگر گازها می باشند.
ساسیت آشکارساز TCD مستقیماً وابسته به شدت جریان عبوری از آن می باشد و تقریباً با توان دو جریان پل افزایش می یابد . علاوه بر آن اگر اختلاف دمای بلوک و رشته های مقاومت افزایش یابد ، حساسیت افزایش می یابد. . اما باید بخاطر سپرد که افزایش جریان پل از عمر رشته های مقاومت
می کاهد.
زمان ماند ( retention time) :
زمان ماند اندازه سرعت یک جزء در یک ترکیب را مشخص می کند. مدت زمان بین تزریق نمونه تا خروج آن ( پدیدار شدن یک جزء در آشکارساز ) را زمان ماند گویند و با Rt یا Tr نشان می دهند زمان ماند یک جزء بطور قابل توجهی در آزمایشهای متفاوت متغیر است و علت آن تفاوت در گاز حامل ، فاز ساکن ، دما و نوع دستگاه می باشد .
به همین خاطر لازم است که زمان ماند اجزاء را با یک جزء استاندارد ( گاز مرجع ) و تحت شرایط یکسان مقایسه کرد. هنگامی که دستگاه کروماتورگرافی شروع به کار می کند ، در خروجی ستون آشکارساز یک سیگنال ایجاد می کند که نشان گر یک جزء خاص ترکیب است .
کامپیوتر با گرفتن این سیگنالها ایجاد یک نمودار می کند که به آن کروماتوگرام می گویند. هر نقطه اوج (peak) در این نمودار نشانگر سیگنالی از یک ماده خاص می باشد . محور افقی نشان دهنده Rt و محور عمودی نشان دهنده شدت سیگنال می باشد . سطح زیر هر ناحیه اوج نشانگر مقدار جزء متناظر با آن می باشد . مشخص کردن کیفی و کمی ترکیبات مختلف نیاز به این دارد که دستگاه با یک ترکیب مشخص شده کالیبره شود.
قسمت تحلیل داده ها :
قسمت تحلیل در بالای دستگاه قرار گرفته است که تزریق کننده ها ، آشکارسازها و متعلقات آنها بر روی آن سوار می شود. این قسمت توسط یک صفحه فلزی محافظت می شود یک سیستم تهویه ما را از عایق بودن گرمایی قسمت از کوره مطمئن می کند.

گازهای مورد نیاز
اکسیژن خشک :خلوص :99.75% ؛فشار3bar؛400-650ml/min ؛حداکثر آب 5ppm
آرگن خشک :خلوص :99.99% ؛فشار3bar؛ 50-200ml/min ؛حداکثر آب 5ppm
نواحی دمایی Pyro zone :دمای عادی تا 1100˚c با افزایش دمایی 1˚c
• وسیله ی تزریق نمونه:
سیستم ورودی برای تزریق گاز Gas-LPG Sample inlet system
سیستم ورودی نمونه با تزریق مستقیم بوسیله سرنگ Syringe sample inlet system
سیستم ورودی نمونه برای مواد جامد Salid sample inlet system
Apparatus:
کوره : ( Furnace)
یک کوره ی الکتریکی است که دمایی در حدود 1100˚c به وجود می آورد که این دما می تواند نمونه را به طور کامل پیرولیز کرده و با توجه به حضور اکسیژن به CO2 تبدیل نماید.
لوله ی احتراق : ((Combustion tube
از کوارتز و به طوری ساخته شده است که اجازه ی تزریق مستقیم را به وسیله ی سرنگ به داخل ناحیه ی گرم اکسید کننده می دهد .با توجه به نوع نمونه ای که داریم Combustion tube می تواند دارای اشکال مختلف باشد .
دهانه ی لوله ی احتراق باید آنقدر بزرگ باشد تا نمونه بتواند ازSample boat عبور کند . Combustion tube دارای دو لوله ی جانبی در ابتدای لوله می باشد که یکی از آن ها برای عبور اکسیژن و دیگری برای عبور مخلوط گاز اکسیژن و گاز حامل است.
Flow Controller
دستگاه می بایست مجهز به یک سیستم کنترل کننده ی جریان باشد که بتواند یک جریان ثابت از گاز حامل و اکسیژن، وارد لوله ی احتراق شود .
Drier tube
قبل از اینکه گاز وارد Detector شود باید H2O آن گرفته شود این کار به وسیله Drier tube انجام می شود که مانند exchanger عمل می کند .یک لوله ی موئینه باریک داخل آن وجود دارد که به صورت shell and tube می باشد وبه صورت نیمه تراوا عمل می کند و به صورت انتخابی آب را جذب کرده و به shell انتقال می دهد .آب از ناحیه ی shell عبور کرده و آبی که در این ناحیه قرار دارد، توسط گاز درون Detector به بیرون دستگاه Vent می شود .
UV Florescence Detector
که می تواند نور انتشار یافته از فلورسانس را برای ما Detect کند .
Micro liter syringe
برای نمونه های liquid بین 5-20mlمورد استفاده قرارمی گیرد .طول Needle آن باید 50mm±5 باشد .طول نیدل بسیار قابل اهمیت می باشد ،اگر طول نیدل خیلی زیاد باشد زمانی که در منطقه گرم قرارمی گیرد ، Needle بسته می شود .(این عمل یا باعث ذوب شدن نیدل یا سبب رسوب نمک های موجود در محلول می شود)
Sample inlet system
با توجه به نوع نمونه سیستم ورودی دارای اشکال مختلف می باشد:
سیستم ورودی برای تزریق گاز Gas-LPG Sample inlet system
سیستم ورودی نمونه با تزریق مستقیم بوسیله سرنگ Syringe sample inlet system
سیستم ورودی نمونه برای مواد جامد Salid sample inlet system

Refrigerated Circulator
یک وسیله ی قابل تنظیم می باشد که می تواند با به کارگیری یک مایع خنک کننده با سرعت مشخصی دما را تا 4˚c کاهش دهد .این وسیله معمولا" زمانی مورد استفاده قرارمی گیرد که نمونه ی جامد داشته باشیم .دقت balance باید به صورت0.01± باشد.
Reagent
اکسیژن خشک :خلوص :99.75% ؛فشار3bar؛400-650ml/min ؛حداکثر آب 5ppm
آرگن خشک :خلوص :99.99% ؛فشار3bar؛ 50-200ml/min ؛حداکثر آب 5ppm
تولوئن ،زایلن ،ایزو اکتان که به عنوان حلال استفاده می شوند نیز باید کاملا"Pure و عاری از ترکیبات سولفور باشد.دی بنزو تیوفن (Di benzo thiophen) به عنوان استاندارد استفاده می شود .
Hazards
در این Method از دمای خیلی بالا استفاده می شود ،لذا هنگام استفاده از مواد آتشگیر باید دقت خیلی بالایی داشته باشیم.
Preparation off apparatus
بررسی تمامی قسمت های عبور گاز برای نداشتن leakage ،در صورت داشتن مقادیر بسیار کم نشتی نیز امکان Detect سیگنال برای دستگاه وجود نخواهد داشت.
Temperature 1100±25˚c
Furnace oxygen 400-500
Inlet O2 10-30ml/min
Inlet carrier 130-160ml/min
Calibration
برای کالیبراسیون از محلول Stock که قبلا" تهیه شده ،استفاده می شود که این محلول باید دارای ماتریکس مشابهی با نمونه باشد .مثلا" برای گاز بوتان از متیل سولفاید استفاده می شود .استاندارد باید طوری ساخته شود که مقدار نمونه ی آنالیز شده بین آنها قرار گیرد .با توجه به مقدارپیش بینی شده ی آنولیت ،یعنی مقدار سولفور موجود در نمونه می توان کالیبراسیون مختلفی با توجه به Range اندازه گیری داشت.
Curve Ι: 0.5 2.5 5 sample size=20ml
Curve Π: 5 25 50 100 sample size=5-10ml
CurveШ: 100 500 1000 sample size=5ml
برای برداشتن با سرنگ می توان هم به صورت وزنی و هم به صورت حجمی عمل کرد .
Procedure
باید دقت کرد مقدارS در نمونه بین Rang تعیین شده باشد تا خطا ایجاد نشود .
Gravimetric dilution
وزن مشخصی از نمونه را برداشته و توسط حلال به وزن مشخصی می رسانیم .
Volumetric dilution
وزن مشخصی از نمونه را برداشته و توسط حلال به حجم مشخصی می رسانیم .
Calculation
با استفاده از منحنی استاندارد اگر blank connection داشته باشیم
Sulfur mg/kg = (A-B)/S.M.Kg or (A-B)/S.V.Kv
A : سطح مربوط به نمونه
B : عرض از مبداء استاندارد
S : شیب خط منحنی استاندارد Count/m. g. s
M : وزن نمونه
V : حجم نمونه
Kg : فاکتور وزنیرقت
Kv : فاکتور حجمی رقت
در نمونه هایی که blank connection نداشته باشیم :
Sulfur mg/= G/M Kg or G/VD kg
G : جرم مقدار S موجود در نمونه
V : حجم نمونه D : دانسیته

سیستم Antek 9000 یکی از پیشرفته ترین سیستم های تجزیه ای در دسترس برای تشخیص مقدارنیتروژن و گوگرد؛ درمواد جامد ؛مایع و گاز می باشد.
سه مدل مختلف از این دستگاه در دسترس می باشد :
• مدل 9000N که فقط برای آنالیز نیتروژن به کارمی رود .
• مدل9000S که برای آنالیز گوگرد به کار می رود.
• مدل 9000NS برای آنالیز همزمان نیتروژن و گوگرد استفاده می شود .
مدل های 9000S و9000N می توانند بعدا" به سیستم 9000NS ارتقاء یابند .

آناليز كردن نمونه
موارد ایمنی مرتبط با کروماتوگرافی گازی:
• آشنا بودن با دستورالمل ها و اجراي راهكارهاي ارائه شده توسط سازنده دستگاه
• بررسي قسمتهاي مختلف دستگاه جهت اطمينان از عملكرد صحيح
• اتصال ستون به دتكتور قبل از روشن كردن دتكتور FID و وجود تهويه مناسب در آزمايشگاه
• اتصال خروجي هاي دستگاه به سيستم تهويه آزمايشگاه جهت جلوگيري از پخش گازهاي سمي
• بررسي نشتي كليه اتصالات گاز
• استقرار سيلندرهاي گاز در محل محكم و مناسب
• قطع گازهاي دتكتور در مواقع انجام تعميرات
• اطمينان از سرد بودن دتكتور و injector براي انجام تعميرات
• قطع برق دستگاه قبل از اقدام براي تعميرات لازم.

تجزيه كمي:

• سطح زير پيك متناسب با غلظت تركيب مربوط به آن پيك است
• منحني كاليبراسيون با مواد استاندارد بجاي تعيين سطح زير پيكها ضروري است
• تجزيه گازي خروجي از دودكشهاي صنعتي جهت اندازه گيري مواد سمي و سرطان زا
• اندازه گيري مواد مخدر و مواد بيولوژيكي در خون و ادرار
• اندازه گيري داروها ، بعضي از سموم و مواد غذايي

انواع Detector :

1ـقابليت هدايت گرمائي:
Thermal Conductivity Detector ( TCD )
اساس اين آشكار ساز بر روي درجه از دست دادن حرارت ا از فيلامانها به گاز اطراف خود مي باشد و از دست دادن حرارت بستگي به تركيب گازدارد. انتقال حرارت از فيلامانها به گاز اطراف بطريق زير صورت مي گيرد.
1ـ هدايت ( Conduction )
2ـ جابجائي ( Convection )
3ـ تشعشعي( Radiation )
4ـتماس فلزي( Metal Contact )
انتقال حرارت به صورت هاي 2-3 و4 قابل اغماض بوده و فقط از طريق هدايت عمل صورت خواهد گرفت.انتقال حرارت به طريق هدايت از طريق برخورد مولكولهاي گاز به فيلامان صورت مي گيرد هر چه برخورد در واحد زمان بيشتر باشد انتقال حرارت بيشتر خواهد بود.هر چه دانسيته گاز كمتر باشد سرعت برخورد ملكولها ي گاز به فيلامان زيادتر خواهد شد بهمين جهت قلبليت هدايت گرمائي هليوم و هيدروژن بيشتر از نيترژن و آرگون مي باشد كه معمولا" جنس فيلامانها از پلاتين و نيكل و يا آلياژي از تنگستن مي باشد.

2ـ آشكار ساز يونيزاسيون شعله اي
( FID ) Flame Ionization Detector
اساس اين آ؛شكار ساز بر روي قابليت هدايت الكتريكي گاز كه بستگي به ذرات باردار دارد بستگي دارد.گاز خروجي از ستون همراه با نمونه بين دو الكترود وارد شده يونيزه مي شوند.عمل يونيزاسيون در شعله بدرستي روشن نيست و ممكن است يكي از حالتهاي زير اتفاق بيفتد :
1ـ تشكيل يون H3o+و اگزوترميك بودن فعل و انفعال باعث عمل يونبزاسيون مي شود.
2- يونيزاسيون توسط شهله ايجاد شده در آشكارساز
3- تشكيل راديكال آزاد كه اگزوترميك مي باشد باعث يونيزاسيون مي شود.
اين آشكارساز نسبت به تمام اجزاء باستسناي تركيبات ذكر شده در جدول زير حساس مي با شد و عكس العمل
نشان مي دهد.
NPD

• اين دتكتور شبيه دتكتور FID است با اين تفاوت كه سرعت جريان هيدروژن به 3 ml/min كاهش يافته و يك electrically heated thermionic bead ( NPD bead ) جايگزين شده است.



طراحی و پشتیبانی در فناوری اطلاعات جوان رایان