37
Kolon
Gaz kromatografide iki tür kolon kullanılır; dolgulu kolon ve kapiler kolon. Son
zamanlarda yapılan çalışmalardan da görüleceği üzere dolgulu kolon giderek yerini
daha verimli ve daha hızlı kapiler kolona bırakmıştır.
En az hata ile çalışabilmek için, 0,1
0
C duyarlıkla kontrol edilmesi gereken bir
başka önemli parametre kolon sıcaklığıdır. Bu nedenle kolon, sıcaklığı kontrol
edilebilen bir bölmeye yerleştirilir. Optimum kolon sıcaklığı numunenin kaynama
sıcaklığına ve istenen ayırma verimine bağlıdır. Kabaca numunenin ortalama
sıcaklığının biraz üstünde bir sıcaklıktaki kolonda maddelerin elüsyon zamanı 2-
30 dakika arasında değişebilir. Çok geniş kaynama noktası aralığında bulunan
numuneler için sıcaklık programlaması yapmak gerekir. Sıcaklık programlanmasında
kromatografik ayırım devam ederken kolon sıcaklığı sürekli veya basamaklar halinde
arttırılır
(Skoog ve ark.,1997).
Dedeksiyon Sistemleri
Gaz kromatografide kullanılan ideal dedektörler aşağıdaki özelliklerde olmalıdır.
-
Yeterli duyarlılık nicel olarak tanımlanamaz. Genel olarak bugünün
dedektörlerinin duyarlıkları 10
-8
-10
-15
g madde/s arasında değişmektir.
-
Đ
yi bir kararlılık ve tekrarlanabilirlik, geniş bir doğrusal çalışma aralığı,
400
0
C
’
ye
kadar varan sıcaklık aralığı olması istenir.
-
Numuneyi parçalamamalıdır.
-
Her türden analite benzer cevap alınmalı veya belirli sınıf maddelere karşı
tahmini kolay ve seçici cevap verme özelliği olmalıdır.
38
Alev Đ
yonlaş
ma Dedektörü (Flame Ionization Dedector, FID)
Gaz kromatografide en yaygın biçimde kullanılan dedektördür. Kolondan gelen gaz,
hidrojen ve hava ile karıştırılıp tutuşturularak alev meydana gelir. Hidrojen /hava
alevinde organik bileşiklerin birçoğu iyon ve elektronlar meydana getirir. Bunlar
alevden elektrik akımının geçmesine yardımcı olurlar. Bekin ucu üzerinde bulunan
toplayıcı elektroda birkaç yüz voltluk potansiyel uygulanırsa 10
-12
Amper kadar akım
oluşur. Bu akım bir işlemsel yükselticiye ölçüm için gönderilir. Alev iyonlaşma
dedektörü, dedektöre birim zamanda giren karbon sayısına cevap verdiği, yani
dedektör sinyali, aleve giren maddenin derişimi ile değil, verdiği C atomları sayısı ile
orantılı olduğu için, kütle duyarlı dedektördür.
Karbonil, alkol, halojen ve amin gibi fonksiyonel gruplar alevde hiç iyon
vermez ya da çok az iyon verirler. Ayrıca yanmayan H
2
O, CO
2
, SO
2
ve NO
2
gibi
gazlara da duyarlı değildir. Bu özellikler alev iyonlaşma dedektörünü, su, azot veya
kükürt gazları ile kirlenmiş birçok organik maddenin tayininde çok uygun bir
dedektör haline getirmektedir. Dedektörün duyarlılığı çok yüksektir (10
-13
g/s),
doğrusal çalışma aralığı çok geniştir. (
∼
10
7
) ve gürültüsü azdır. Alev iyonlaşma
dedektörünün bir sakıncası ise numuneyi parçalamasıdır
(Skoog ve ark.,1997).
Termal Đ
letkenlik Dedektörü (TCD)
Gaz kromatografide ilk kullanılan ve halen kullanılmakta olan bu dedektör, kolondan
geçmekte olan gazın, içinde analit molekülleri bulunması halinde ısı iletkenliğinde
meydana gelen değişime dayanmaktadır. Dedektörün diğer bir adı katarometredir.
Termal iletkenlik dedektörünün üstünlükleri arasında basitliği, geniş bir
doğrusal bölge (10
5
), organik ve inorganik maddelere cevap vermesi, numuneyi
parçalamaması sayılabilir. Termal iletkenlik dedektörünün gözlenebilme sınırı
düşüktür. Diğer dedektörlerin duyarlıkları 10
4
-10
7
kez daha fazladır. Çok numune
enjekte etmek gerektiğinden dolgulu kolonlar kullanılmaktadır (Skoog ve ark.,1997).
39
Kükürt Kemilüminesans Dedektörü (SCD)
Son zamanlarda geliştirilen bir dedektördür. Dedektörün temeli, bazı kükürt
bileşikleri ile ozonun verdiği reaksiyona dayanır. Reaksiyon sonrası oluşan ışının
ş
iddeti kükürt derişimi ile orantılıdır. Dedektör daha çok kükürt içeren kirleticilerin,
merkaptanların tayininde kullanılmaktadır (Skoog ve ark.,1997).
Elektron Yakalama Dedektörü (ECD)
Halojen içeren maddelerin seçimli dedeksiyonuna imkan verdiği için elektron
yakalama dedektörü çevre numunelerinin tayininde çok yaygın olarak kullanılan bir
dedektördür. Özellikle pestisitlerin, poliklorobifenillerin tayininde kullanılmaktadır.
Bu tür dedektörler X-ışınlarının ölçümünde kullanılan orantılı sayaçlara benzer
biçimde çalışırlar (Skoog ve ark.,1997).
1.3.4.3. Gaz Kromatografi Uygulamaları
Yöntem ayırma amacıyla kullanılmaktadır. Bu anlamda kendisi ya da bir türevi
buharlaşabilen maddelerden oluşmuş kompleks organik sistemlerin, metal-organik
maddelerin ve biyokimyasal sistemlerin ayırımında büyük ölçüde yararlıdır. Đkinci
önemli rol ise bu yöntemin ayrılan maddelerin tayinini sağlamasıdır. Kalitatif analiz
için alıkonma zamanları veya hacimleri kullanılır. Pik yükseklikleri ve alanları ise
nicel amaçla değerlendirilir. GC ile teşhis imkanı spektroskopik yöntemlere göre çok
sınırlıdır. Bunun sonucu olarak da madde teşhisinde yüksek potansiyele sahip kütle,
infrared, NMR spektrometreleri gibi cihazların GC ile beraber kullanılması eğilimi
ağırlık kazanmaktadır (Skoog ve ark.,1997).