## Gaschromatografie - GC

Verreweg de meest gebruikte chromatografietechniek als het gaat om nauwkeurige kwalitatieve en kwantitatieve analyse van mengsel. De eerder genoemde technieken zijn kwantitatief niet toepasbaar en zijn in die zin dus niet geschikt.

Gaschromatografie gebruikt als mobiele fase een (inert) draaggas wat het mengsel door de kolom stuwt. De kolom is niets meer dan een holle buis die aan de binnenkant gecoat is met de stationaire fase en in een oven gemonteerd is. De stationaire fase kan een dun laagje vaste stof zijn, maar ook een coating van een polymeer materiaal of een vloeistoffilm.

Het daadwerkelijk uitvoeren van de analyse is niet ingewikkeld, het apparaat doet het werk voor je. De interpretatie van het resultaat (chromatogram) en eventueel aanpassen van de parameters voor een nieuwe meting is ingewikkelder.

De detector van een gaschromatograaf (GC) registreert het passeren van een stof, er zijn verschillende soorten detectoren die op verschillende manieren op een stof reageren. Allen geven ze een signaal dat sterker is naarmate er meer stof passeert. Het probleem is echter dan kleine hoeveelheden stof A een even grote piek op kunnen leveren als een grote hoeveelheid stof B.

Pieken

In een chromatogram wil je een goede scheiding met pieken die zoveel als mogelijk losstaan van elkaar. Bij voorkeur smalle symmetrische pieken, deze geven het beste resultaat bij verdere verwerking voor kwantitatieve analyse.

Een aantal aspecten zorgen voor verandering in de pieken:

- Eddy-diffusie, dit is het fenomeen dat een kolom niet homogeen gepakt is, en dus verschillende deeltjes een verschillende weg door de kolom afleggen. Hierdoor verdeelt de stof zich over een steeds groter deel van de kolom. Uiteindelijk levert dit bredere pieken op. (zie ook hier)
- Stroomsnelheid van de mobiele fase

Karakteristieken van pieken:

Retentietijd (): de tijd vanaf het moment van injectie van het monster tot het moment waarop de desbetreffende stof de detector passeert.

Hold-up tijd of dode tijd (): de tijd die de mobiele fase nodig heeft om door de kolom heen te gaan. Dit is de tijd waarop een stof met geen enkele affiniteit voor de kolom langs de detector komt. Vaak is dit het oplosmiddel wat een piek in het chromatogram geeft. De hold-up tijd kan berekent worden als het zogenaamde "dode volume" van de kolom en de stroomsnelheid van de mobiele fase bekend zijn.

Retentiefactor of capaciteitsfactor (): deze factor wordt voor iedere piek apart berekend met behulp van de volgende formule: . De retentiefactor beschrijft de verhouding tussen de netto retentietijd (de tijd die de stof langer in de kolom verblijft zonder de hold-up tijd) en de hold-up tijd. Hoe groter deze factor, hoe meer tijd een monster spendeert in de stationaire fase van de kolom in tegenstelling tot de mobiele fase. Bij voorkeur wil je een retentiefactor tussen 1 en 10.
Het voordeel van een retentiefactor boven de retentietijd, is dat de retentiefactor niet afhankelijk is van de stroomsnelheid van de mobiele fase en de lengte van de kolom.

Selectiviteitsfactor (): voor een mengsel van twee componenten kan een selectiviteitsfactor berekend zijn door: met daarin . Hoe groter de selectiviteitsfactor is, hoe beter beide componenten van elkaar te scheiden zijn.

Resolutie (): De resolutie van een chromatogram (voor twee pieken) zegt iets over de mate van overlap. Hoe minder overlap, hoe beter oppervlaktes te bepalen zijn en hoe betrouwbaarder kwantitatieve uitspraken zijn. De resolutie kan bepaald worden door gebruik te maken van de piekbreedte op halve hoogte (, deze is veel beter meetbaar dan de piekbreedte op de basislijn.

De resolutie tussen pieken A en B is dan te berekenen als volgt:

Over het algemeen is de resolutie prima als . Er is dan minder dan 1% interferentie tussen beide pieken.

Uiteraard hebben de retentie- en selectiviteitsfactor ook te maken met resolutie. Het is dan ook mogelijk om de resolutie te berekenen uit beide factoren, als we daarin ook het zogenaamde schotelgetal meenemen.