Cos'è gas cromatografia?

Gas Cromatografia (GC)

La gas cromatografia (GC) è una tecnica analitica utilizzata per separare e identificare i componenti di una miscela volatile. Si basa sulla separazione dei componenti di un campione tra due fasi: una fase stazionaria (solida o liquida supportata su un solido) e una fase mobile (un gas inerte, chiamato gas di trasporto).

Il campione viene inizialmente vaporizzato e introdotto nel cromatografo. Il gas di trasporto spinge il campione attraverso la colonna cromatografica, dove avviene la separazione. I componenti della miscela interagiscono in modo diverso con la fase stazionaria, a seconda delle loro proprietà chimico-fisiche (ad esempio, punto di ebollizione, polarità). Questa diversa interazione determina la velocità con cui ciascun componente si muove attraverso la colonna.

I componenti separati vengono poi rilevati da un rivelatore, che produce un segnale proporzionale alla loro concentrazione. Il segnale del rivelatore viene registrato in funzione del tempo, producendo un cromatogramma. Il cromatogramma mostra una serie di picchi, ognuno corrispondente a un componente della miscela. L'area sotto ogni picco è proporzionale alla quantità di quel componente nel campione, mentre il tempo di ritenzione del picco, ovvero il tempo impiegato dal componente per attraversare la colonna, è caratteristico di quel composto nelle specifiche condizioni di analisi e può essere utilizzato per l'identificazione.

Ecco alcuni elementi chiave nella GC:

• Fase Mobile (Gas di trasporto): Solitamente elio, azoto, argon o idrogeno. La scelta dipende dal tipo di rivelatore utilizzato e dalla natura del campione. Fase%20Mobile
• Colonna Cromatografica: È il cuore del sistema GC, dove avviene la separazione. Esistono due tipi principali:
  • Colonne impaccate: riempite con un materiale di supporto solido rivestito con la fase stazionaria. Colonne%20impaccate
  • Colonne capillari (o colonne aperte): tubi stretti con la fase stazionaria rivestita sulla parete interna. Offrono maggiore risoluzione e tempi di analisi più brevi. Colonne%20capillari
• Fase Stazionaria: Un liquido ad alto punto di ebollizione o un solido adsorbente che interagisce selettivamente con i componenti del campione. La sua polarità influenza la separazione. Fase%20Stazionaria
• Iniettore: Dove il campione viene introdotto nel sistema GC. Viene solitamente riscaldato per vaporizzare il campione rapidamente. Iniettore
• Rivelatori: Rilevano i componenti separati che escono dalla colonna. Esistono diversi tipi di rivelatori, ognuno con caratteristiche e sensibilità diverse. Esempi comuni includono:
  • Rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID): Sensibile per composti organici contenenti carbonio. Rivelatore%20a%20ionizzazione%20di%20fiamma
  • Rivelatore a cattura di elettroni (ECD): Sensibile per composti alogenati, nitrati e perossidi. Rivelatore%20a%20cattura%20di%20elettroni
  • Spettrometro di massa (MS): Fornisce informazioni sulla massa e la struttura dei componenti, consentendo l'identificazione precisa. Spettrometro%20di%20massa
• Forno: Controlla la temperatura della colonna. La temperatura può essere mantenuta costante (isoterma) o programmata per aumentare gradualmente durante l'analisi (gradiente di temperatura). Forno

Applicazioni:

La GC è ampiamente utilizzata in diverse aree, tra cui:

• Analisi ambientale (monitoraggio dell'inquinamento atmosferico e idrico)
• Industria alimentare (analisi degli aromi, dei grassi e dei pesticidi)
• Industria farmaceutica (controllo qualità dei farmaci)
• Petrolchimica (analisi del petrolio e dei suoi derivati)
• Chimica clinica (analisi di metaboliti nel sangue e nelle urine)

Vantaggi:

• Alta risoluzione
• Alta sensibilità
• Relativamente economica
• Versatile (adatta a un'ampia gamma di composti volatili)

Limitazioni:

• Adatta solo a composti volatili o che possono essere derivatizzati per renderli volatili.
• Distruzione del campione (con alcuni tipi di rivelatori).

In sintesi, la gas cromatografia è una potente tecnica analitica per la separazione, l'identificazione e la quantificazione dei componenti volatili di una miscela complessa. La scelta della fase stazionaria, del gas di trasporto, del rivelatore e delle condizioni operative (temperatura, flusso) dipende dalle caratteristiche del campione e dagli obiettivi dell'analisi.