مقدمه‌ای بر آزمایشگاه GC (کروماتوگرافی گازی)
کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) یکی از تکنیک‌های پیشرفته و دقیق در علم شیمی و تجزیه و تحلیل ترکیبات است که بر پایه اصول فیزیک و شیمی استوار می‌باشد. این روش با جداسازی ترکیبات موجود در یک نمونه بر اساس تفاوت در زمان‌های نگهداری(RT) و خصوصیات شیمیایی، امکان مطالعه دقیق ترکیبات پیچیده را فراهم می‌کند. گاز کروماتوگرافی با استفاده از گاز حامل و ستون کروماتوگرافی، شرایطی فراهم می‌آورد که مولکول‌ها بر اساس تعاملشان با فاز ثابت و فاز متحرک جدا شوند. این فناوری به دلیل حساسیت بالا، سرعت در انجام تحلیل، و توانایی شناسایی ترکیبات فرار، نقش کلیدی در تحقیقات علمی، بررسی کیفیت محصولات صنعتی، ارزیابی آلاینده‌ها و کشف ترکیبات جدید ایفا می‌کند.
اصول کار کروماتوگرافی گازی:
در کروماتوگرافی گازی، نمونه مورد نظر از طریق یک ستون کروماتوگرافی که دارای فاز ساکن (stationary phase) است عبور داده می‌شود. سپس به آن یک گاز حامل (carrier gas) مانند هلیم، نیتروژن یا هیدروژن اعمال می‌شود تا نمونه به جلو حرکت کند. ترکیبات موجود در نمونه بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی‌شان از هم جداسازی می‌شوند.
اجزای اصلی دستگاه GC:
- گاز حامل (Carrier Gas): یک گاز بی‌اثر که برای حمل نمونه از ابتدای ستون به انتهای آن استفاده می‌شود.
- ستون کروماتوگرافی (Chromatographic Column): معمولاً از ترکیبات مختلفی همچون سیلیکا یا پلیمرهای خاص ساخته می‌شود و وظیفه جداسازی ترکیبات مختلف را بر عهده دارد.
- آشکارساز (Detector): دستگاهی که پس از جداسازی ترکیبات، آن‌ها را شناسایی کرده و اطلاعات لازم را به دست می‌دهد. انواع آشکارسازها شامل آشکارساز حرارتی (TCD)، آشکارساز شعله‌ای (FID) آشکارساز جرمی (MS) و آشکارساز ربایش الکترونی (ECD) هستند.
- مدار کنترل دما و جریان گاز: این مدارها دما و فشار گاز حامل را برای بهینه‌سازی فرآیند جداسازی تنظیم می‌کنند.
مراحل فرآیند:
- تزریق نمونه: نمونه به دستگاه تزریق می‌شود، معمولا به صورت مایع یا گاز.
- جداسازی: ترکیبات مختلف نمونه در ستون کروماتوگرافی جدا می‌شوند. ترکیبات با تعاملات مختلف با فاز ثابت زمان‌های مختلفی را در ستون می‌مانند.
- تشخیص: پس از خروج ترکیبات از ستون، به یک آشکارساز (detector) می‌رسند که حضور هر ترکیب را شناسایی می‌کند.
- تحلیل: داده‌های حاصل از آشکارساز معمولاً به صورت کروماتوگرام (chromatogram) نمایش داده می‌شود که می‌توان از آن برای شناسایی و تعیین مقدار ترکیبات استفاده کرد.
انواع آشکارسازها:
- FID (Flame Ionization Detector): برای تحلیل ترکیبات آلی بسیار مناسب است و حساسیت بالایی دارد.
- TCD (Thermal Conductivity Detector): حساسیت کمتری نسبت به FID دارد اما می‌تواند ترکیبات مختلفی مانند گازهای بی‌اثر را شناسایی کند.
- MS (Mass Spectrometry): این آشکارساز علاوه بر شناسایی ترکیبات، می‌تواند اطلاعات دقیق‌تری مانند وزن مولکولی هر ترکیب را ارائه دهد.
- ECD (Electron Capture Detector) این آشکارساز برای شناسایی ترکیبات هالوژن دار مناسب است.
- FPD (Flame Photometric): آشکارساز FPD با حساسیت بالا برای شناسایی ترکیبات حاوی گوگرد و فسفر طراحی شده است. این آشکارساز قادر است ترکیبات گوگردی مانند H₂S یا SO₂ را تا حدود ppb 200 و ترکیبات فسفر را تا ppb 10 تشخیص دهد.
کاربردها:
- آنالیز ترکیبات آلی: مانند هیدروکربن‌ها، حلال‌ها، داروها و سموم.
- تحلیل آلودگی محیط زیست: بررسی آلودگی‌های هوا، آب و خاک.
- صنعت نفت و گاز: برای شناسایی ترکیبات گازی.
- صنایع غذایی و دارویی: برای شناسایی ترکیبات طعم‌دهنده، ترکیبات نگهدارنده و داروها
- ماده موثره سموم کشاورزی.
بخش کروماتوگرافی گازی (GC) تنوع بی‌نظیر تجهیزات، دقتی مثال‌زدنی:
بخش کروماتوگرافی گازی آزمایشگاه ما با بهره‌گیری از چندین دستگاه پیشرفته Agilent 6890 و Agilent 7890، همراه با آشکارسازهای متنوع و تخصصی، یکی از کامل‌ترین و توانمندترین واحدهای GC در سطح کشور به شمار می‌رود. این مجموعه گسترده امکان اجرای هم‌زمان چندین آنالیز تخصصی را با سرعت و دقت بالا فراهم می‌سازد.
آشکارسازهای فعال در این بخش شامل:
- FID (آشکارساز شعله یونی): مناسب برای آنالیز دقیق ترکیبات آلی فرار،
- ECD (آشکارساز جذب الکترون): ویژه‌ی ترکیبات هالوژنه، آفت‌کش‌ها و آلاینده‌های محیطی،
- TCD (آشکارساز هدایت حرارتی): برای گازها و ترکیبات غیرآلی،
- MS (آشکارساز جرمی): جهت شناسایی ساختاری و دقیق ترکیبات پیچیده و ناشناخته.
- آشکارسازشعله ای نوری FPD (Flame Photometric): آنالیزهایی مانند اندازه‌گیری ترکیبات گوگردی در سوخت‌ها، فسفر در سموم کشاورزی و سایر ترکیبات خاص
در کنار این مجموعه، آزمایشگاه مجهز به سیستم طیف‌سنجی جرمی-جرمی (MS/MS) از برند Bruker نیز می‌باشد که به عنوان مکملی پیشرفته برای شناسایی و تأیید نهایی ترکیبات، به‌ویژه در آنالیزهای پیچیده و تشخیص غلظت های پایین ترکیبات، نقش کلیدی ایفا می‌کند.
تکنیک‌های پیشرفته تزریق:
Headspace اتوماتیک: از دیگر مزیت‌های کلیدی این بخش، سیستم تزریق Headspace اتوماتیک است که امکان آنالیز ترکیبات فرار از نمونه‌های مایع، جامد یا نیمه‌جامد را بدون نیاز به آماده‌سازی پیچیده فراهم می‌سازد. این روش به‌ویژه برای صنایع غذایی، دارویی، بسته‌بندی و محیط زیست بسیار حیاتی و پرکاربرد است.
SPME (جذب فاز جامد): تکنیکی بسیار حساس و بدون نیاز به حلال، برای استخراج ترکیبات فرار و نیمه‌فرار، با کاربرد گسترده در آنالیز طعم، عطر، آلاینده‌ها و VOCs در ماتریس‌های پیچیده.
با این زیرساخت بی‌نظیر از نظر تنوع دستگاه‌ها، آشکارسازها و تکنیک‌های تزریق، آزمایشگاه ما توانایی ارائه خدمات تخصصی را در سریع‌ترین زمان و با بالاترین دقت به مشتریان در صنایع گوناگون دارد.
لیست آزمون‌های تخصصی کروماتوگرافی گازی (GC/GC-MS)
آزمایشگاه ما با بهره گیری از تجهیزات پیشرفته GC، GC-MS و GC-MS/MS و تکنیک‌های مدرن تزریق مانند Headspace و SPME، خدمات آنالیز تخصصی زیر را در حوزه‌های مختلف ارائه می‌دهد:
آزمون‌های چربی‌ها، روغن‌ها و ترکیبات تغذیه‌ای:
- اندازه گیری کمی و نیمه‌کمی اسیدهای چرب (FAMEs)
- اندازه گیری کمی و نیمه‌کمی استرول‌ها
- اندازه گیری تری‌گلیسیریدها و تری‌آسیل‌گلیسرول‌ها
- اندازه گیری روغن معادل کره کاکائو (CBE)
- اندازه گیری گلیسیریل مونوپالمیتات
- اندازه گیری پارافین در شیر و خوراک دام
- اندازه گیری ید در شیر و خوراک دام
- اندازه گیری روغن لوریک در فرآورده‌های شوینده مانند صابون
- اندازه گیری اتیل استر در روغن زیتون (شاخص تقلب و کیفیت)
- اندازه گیری اریترودی‌ال و یوا‌ال در روغن زیتون (برای تشخیص اصالت)
- اندازه گیری استیگمااستادی‌ان در روغن زیتون (شاخص پالایش)
- اندازه‌گیری ترکیبات قطبی در روغن‌ها (شاخص فساد حرارتی)
- اندازه‌گیری باقی‌مانده هگزان و بنزن در روغن (شاخص استخراج با حلال)
- اندازه‌گیری THM (تری‌هالومتان‌ها) در روغن زیتون
باقی‌مانده‌ها، آفت‌کش‌ها و آلاینده‌های شیمیایی:
- اندازه گیری باقی‌مانده حلال‌ها در روغن‌ها، مواد اولیه صنعتی، و محصولات دارویی
- اندازه گیری باقی‌مانده سموم و آفت‌کش‌ها در مواد غذایی و کشاورزی
- تعیین درصد ماده مؤثره سموم کشاورزی
- اندازه‌گیری آکریل‌آمید در آب و مواد غذایی
- اندازه‌گیری نیتروزآمین‌ها در مواد غذایی و دارویی (ترکیبات سرطان‌زا)
- اندازه‌گیری DBDS (دی‌بنزیل دی‌سولفید) در روغن‌های صنعتی و ترانسفورماتور
آنالیز ترکیبات فرار، زیست‌محیطی و صنعتی:
- اندازه گیری BTEX (بنزن، تولوئن، اتیل‌بنزن، زایلن‌ها) در آب و جاذب‌ها
- اندازه گیری TPH (کل هیدروکربن‌های نفتی) در آب
- اندازه گیری PAHs (هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای) در حلال‌های نفتی
- اندازه گیری ۱و۴-دی‌اکسان در ترکیبات صنعتی و بهداشتی
- تعیین خلوص اتانول، متانول و ایزوپروپیل الکل
- اندازه‌گیری الکل‌های سنگین، استالدهید و متانول در اتانول خوراکی و دارویی
- اندازه‌گیری پروپیلن گلایکول و دی‌اتیلن گلایکول (در دارو و مواد آرایشی)
- اندازه گیری نیکوتین در تنباکو و محصولات مرتبط
- شناسایی شاخص اسانس در عرقیجات (مانند تیمول، منتول، اوژنول، سینئول)
آنالیز شیمیایی آب:
- اندازه گیری ترکیبات آلی فرار و نیمه‌فرار با روش‌های پیشرفته
- پایش آلودگی‌های زیست‌محیطی از جمله BTEX، TPH
- اندازه گیری THM (تری‌هالومتان‌ها) در آب آشامیدنی (مواد جانبی گندزدایی)
- اندازه‌گیری هالواستیک اسیدها (HAAs) در آب (ترکیبات جانبی کلرزنی)
- شناسایی اسیدهای آلی و اسیدهای آلی فرار در آب و فاضلاب
