가스 크로마토그래피(GC)의 이론

1. 가스 크로마토그래프란?

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분석화학 분야의 과학자들은 분해되지 않고 기화될 수 있는 화합물을 분리하거나 분석하기 위해 가스 크로마토그래피(GC)를 사용합니다. 일반적으로 가스 크로마토그래피를 사용하여 특정 화합물의 순도를 테스트하거나 혼합물의 성분을 분리하여 각 성분의 상대량을 확인할 수 있습니다.

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가스 크로마토그래피를 사용하여 휘발성 분석 물질의 정량 및 정성 분석 모두를 수행합니다.

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가스 크로마토그래프라고 불리는 이 기기는 이동상과 고정상을 이용합니다. 즉, 이동하는 가스가 기기 내부의 고정 지지대(컬럼이라 불리는 유리 또는 금속 튜브)를 통과하여 샘플을 운반합니다.

이 시험법은 기화된 용질(시료)이 이동상기체(캐리어가스)에 의하여 칼럼을 통과하는 중에 고정상과의 작용에 의해 성분을 분리하여 확인 및 정량을 구하는 시험법이다. 고정상이 고체인 경우를 기고크로마토그래피라 하고 칼럼의 벽 또는 불활성 고정상의 표면에 액층이 입혀있는 경우를 기액크로마토그래피라 한다.

전자의 경우는 용질의 통과가 흡착 또는 축출에 의해 지연이 되며 후자의 경우는 기체상인 이동상과 정지된 액체간의 분배에 의해서 이루어진다. 용질의 분리와 관련되는 요소는 캐리어가스의 유속, 칼럼의 길이와 내경, 고형담체의 입자크기, 사용된 액상의 종류 및 고형담체에 대한 액상의 양과 온도가 포함된다.

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2. 장 치

가스크로마토그래피의 기본장치는 캐리어가스 도입부, 시료주입부, 칼럼, 검출기 및 자료기록장치로 구성된다.

 

3. 화합물 분리

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화합물이 컬럼 고정상에 대한 친화성의 차이로 인해 서로 분리됩니다. 친화성이 낮은 화합물일수록 빨리 컬럼에서 용출되며, 친화성이 높은 화합물일수록 나중에 용출됩니다.

 

1) 컬럼 내의 작용원리

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가스 크로마토그래피는 기체 상태의 이동상을 사용하여 컬럼(내부 표면이 충진 또는 코팅되어 있음)을 통과하여 샘플을 운반합니다. 대부분의 경우, GC 컬럼은 HPLC 컬럼에 비해 내경이 작고 길이가 깁니다.

GC 컬럼을 가열하면 화합물은 기화점(비점)에 따라 분리되기 시작하고, 컬럼을 극성 고정상으로 교체하면 화합물의 분리 성능이 변화됩니다. 화합물은 비점과 극성에 따라 분리됩니다

 

What is GC? GC-TCD/PDD 구조

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2) 머무름 시간과 피크 폭

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머무름이 없는(unretained) 화합물의 머무름 시간(tM 또는 t0)을 정체 시간(hold-up time)이라고도 합니다. 머무름이 없는 용질 분자는 운반 가스와 동일한 유속으로 컬럼을 따라 이동합니다.

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