La gascromatografia è una tecnica per l’analisi delle sostanze, di larghissimo uso in quanto presenta notevoli vantaggi:
- tempi di analisi molto ridotti,
- possibilità di separare, operando nelle opportune condizioni, qualsiasi miscela di sostanze,
- possibilità di effettuare analisi in serie, in quanto la stessa colonna può essere rigenerata di continuo dal gas di trasporto,
- alta sensibilità. Quantità di sostanza analizzabile = 10-5 – 10 -12 g.
Le analisi gas-cromatografiche sono applicabili soltanto a sostanze volatili o comunque rese tali e vengono realizzate con il gas cromatografo.
Il gas cromatografo è costituito da una bombola che contiene il gas che costituisce la fase mobile (carrier), questo viene purificato tramite alcune trappole prima di essere inserito in colonna. La colonna cromatografica contenente la fase stazionaria è posta all’interno di una camera opportunamente termostatata allo scopo di tenere in fase gassosa i vari costituenti della miscela da separare. Tramite l’iniettore s’introduce la miscela da analizzare in colonna, questa può essere iniettata in fase gassosa, se la miscela è un gas, oppure solubilizzata in un opportuno solvente se la miscela da analizzare è liquida o solida. Alla fine della colonna viene posto un rivelatore in grado di evidenziare le varie sostanze che fuoriescono in tempi diversi emettendo un segnale con una intensità proporzionale alla loro concentrazione, il segnale viene registrato da uno strumento che darà così luogo al cromatogramma. I gas più comunemente usati come carrier sono: azoto, elio, argon. Per una questione di reperibilità e di costi, generalmente si usa l’azoto. Prima comunque che venga introdotto nella colonna è necessario che vengano eliminate le tracce di ossigeno e di anidride carbonica che, se non eliminate, potrebbero interagire con le sostanze delle miscele che si vogliono separare. Inoltre é anche necessario anidrificare il carrier, in quanto la presenza di acqua determinerebbe, nel caso di una gas cromatografia di adsorbimento, una disattivazione dei siti attivi della fase stazionaria.
La gas cromatografia permette di avere informazioni sia tipo qualitativo che di tipo quantitativo sui componenti di un miscuglio di sostanze.
Le sostanze che fuoriescono da una colonna cromatografica possono essere evidenziate con diversi tipi di rivelatori, che hanno il compito di trasformare in impulso elettrico il passaggio di ciascun componente della miscela gassosa cromatografata, fra questi i più diffusi sono:
– rivelatori a fiamma;
– rivelatori a ionizzazione chimica;
– rivelatori a cattura di elettroni;
– rivelatori a conducibilità termica.
Questi rivelatori sono di tipo differenziale, cioè sono strutturati in maniera tale che quando vengono attraversati dal gas di trasporto puro non danno alcun tipo di risposta, mentre, quando sono attraversati da un componente che fuoriesce dalla colonna cromatografica, danno una risposta direttamente proporzionale alla quantità di quel componente. Non appena il componente è passato, il rivelatore torna a dare una risposta nulla perché attraversato di nuovo soltanto dal carrier.
La gas cromatografia viene trattata in molti testi di chimica analitica o nei testi di laboratorio di chimica, in particolare possono essere consultati questi due testi, per approfondire l’argomento che è molto vasto e complesso:
1. Introduzione pratica alla Gascromatografia – di B.G.J. Baars
Chrompack International B.V. – Middleburg, Olanda Morgan edizioni tecniche
2. Basic Gas Chromatography Author(s): Harold M. McNair, Virginia Polytechnic Institute and State University, James M. Miller, Drew University.