سپهر گاز کاویان دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت آنالیز با کروماتوگرافی گازی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778
اهمیت آنالیز گازها در صنایع مدرن
در دنیای امروزی که فناوری‌های پیچیده در صنایع گوناگون از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، داروسازی، صنایع غذایی، محیط زیست و تحقیقات علمی به کار گرفته می‌شوند، نیاز به آگاهی دقیق از ترکیب شیمیایی گازها و کنترل کیفیت آن‌ها بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود. گازهایی که در این صنایع به کار می‌روند، بسته به خلوص و ترکیبات همراه، می‌توانند نقش‌های حیاتی ایفا کنند؛ از پیشبرد واکنش‌های شیمیایی گرفته تا حفاظت از محیط‌زیست یا افزایش بهره‌وری تجهیزات.
به همین دلیل، آنالیز دقیق این گازها به یکی از مهم‌ترین بخش‌های کنترل کیفیت و تضمین ایمنی در فرآیندهای صنعتی بدل شده است. یکی از پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین روش‌های موجود برای آنالیز ترکیبات گازی، استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی یا همان GC (Gas Chromatography) است. این روش بر پایه تفکیک و شناسایی اجزای مختلف یک مخلوط گازی عمل می‌کند و دقتی در حد ppb (بخش در میلیارد) ارائه می‌دهد که در بسیاری از موارد، تنها ابزار قابل اعتماد برای بررسی ماهیت گاز محسوب می‌شود.
تعریف کروماتوگرافی گازی (GC)
کروماتوگرافی گازی روشی است تحلیلی برای تفکیک، شناسایی و اندازه‌گیری اجزای مختلف یک مخلوط گازی یا بخار مایع شده. در این روش، نمونه گاز ابتدا به داخل یک ستون کروماتوگرافی تزریق شده و سپس به کمک گاز حامل (Carrier Gas) مانند هلیوم، نیتروژن یا هیدروژن، از درون ستون عبور داده می‌شود. اجزای مختلف گاز با سرعت‌های متفاوتی از ستون عبور می‌کنند و به‌واسطه تفاوت در برهم‌کنش با فاز ساکن، در زمان‌های مختلف از ستون خارج می‌شوند.
این تفاوت زمانی که تحت عنوان زمان بازداری (Retention Time) شناخته می‌شود، به شناسایی هر جزء کمک می‌کند. در انتهای ستون، آشکارسازهایی مانند FID (Flame Ionization Detector)، TCD (Thermal Conductivity Detector) یا MS (Mass Spectrometry) قرار دارند که تغییرات عبوری را ثبت کرده و به‌صورت نمودار کروماتوگرام به نمایش درمی‌آورند. این نمودار مبنای اصلی شناسایی و تعیین مقدار اجزای موجود در گاز است.
اهمیت استفاده از GC در آنالیز گازها
یکی از مهم‌ترین مزایای استفاده از GC در آنالیز گاز، توانایی بسیار بالا در جداسازی و شناسایی ترکیبات حتی در غلظت‌های بسیار پایین است. این روش به‌ویژه در مواردی که حضور ناخالصی‌ها می‌تواند باعث بروز خطر یا کاهش کارایی فرآیند شود، به‌عنوان روشی غیرقابل‌جایگزین مطرح است. برای مثال، در صنایع الکترونیک، حضور حتی چند ppm رطوبت یا اکسیژن در گازهای حامل مانند نیتروژن یا آرگون می‌تواند عملکرد تجهیزات را مختل کند.
در صنایع داروسازی، تعیین دقیق ترکیب گازهای مورد استفاده در فرآیندهای تخمیر یا سنتز مواد دارویی، نقش حیاتی در سلامت محصول نهایی ایفا می‌کند. همچنین در آنالیز گازهای تنفسی یا زیستی در کاربردهای پزشکی و پژوهشی، GC به‌عنوان روشی دقیق و استاندارد شناخته شده و مورد تأیید سازمان‌های جهانی نظیر ISO و ASTM است.
اجزای اصلی دستگاه کروماتوگرافی گازی
یک سیستم کروماتوگرافی گازی معمولاً از بخش‌های زیر تشکیل می‌شود:
واحد تزریق نمونه (Injector): وظیفه تزریق حجم مشخصی از نمونه گاز به داخل ستون را بر عهده دارد. این بخش می‌تواند به‌صورت دستی یا اتوماتیک عمل کند و در بسیاری از موارد، از سیستم‌های نمونه‌برداری آنلاین استفاده می‌شود.
گاز حامل (Carrier Gas): این گاز معمولاً بی‌اثر است و اجزای گاز مورد آزمایش را از درون ستون عبور می‌دهد. بسته به نوع آشکارساز و ترکیبات مورد تجزیه، گازهای مختلفی مانند هلیوم، نیتروژن یا هیدروژن به کار می‌روند.
ستون کروماتوگرافی (Column): این بخش قلب دستگاه محسوب می‌شود و وظیفه اصلی جداسازی ترکیبات را دارد. ستون‌ها به دو دسته کلی Packed Column (ستون پرشده) و Capillary Column (ستون موئین) تقسیم می‌شوند که بسته به نوع آنالیز انتخاب می‌شوند.
آشکارساز (Detector): انواع مختلفی از آشکارسازها در GC وجود دارد که متناسب با نوع ترکیبات مورد بررسی انتخاب می‌شوند. رایج‌ترین آشکارسازها عبارتند از:
FID (Flame Ionization Detector): مناسب برای ترکیبات آلی
TCD (Thermal Conductivity Detector): عمومی و مناسب برای اکثر گازها
ECD (Electron Capture Detector): مناسب برای ترکیبات دارای الکترون منفی
MS (Mass Spectrometer): دقت بسیار بالا برای شناسایی ساختار مولکولی
واحد پردازش و نمایش داده: پس از عبور ترکیبات از آشکارساز، اطلاعات ثبت‌شده به‌صورت کروماتوگرام روی مانیتور نمایش داده شده و با کمک نرم‌افزارهای تخصصی تحلیل می‌شود.
روند انجام آزمون گاز با GC
آزمون گاز با استفاده از دستگاه GC به‌صورت گام‌به‌گام انجام می‌شود. ابتدا نمونه گاز تهیه‌شده باید از لحاظ رطوبت، ذرات معلق و سایر آلاینده‌ها پاک‌سازی شود. سپس گاز نمونه با استفاده از یک سرنگ مخصوص یا از طریق ورودی مستقیم، به درون دستگاه تزریق می‌گردد. گاز حامل، ترکیبات نمونه را از ستون عبور داده و بسته به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی هر جزء، آن‌ها را با زمان‌های مختلف از ستون خارج می‌سازد. آشکارسازها سیگنال‌های دریافتی را ثبت کرده و نمودار خروجی (کروماتوگرام) شکل می‌گیرد. با مقایسه زمان بازداری هر پیک در نمودار با استانداردهای موجود و استفاده از ضرایب کالیبراسیون، می‌توان نوع و مقدار هر ترکیب را مشخص نمود.
بدون شرح