GC 분석원리, 기기구조 및 장치, 컬럼

가스 크로마토그래피 GC

 

1. 분석원리

시료주입구에서 주입된 시료는 가열에 의하여 기화되어 기체상태로 불활성 기체(운반기체, 이동상)와 함께 액체고정상을 충전한 컬럼으로 보내어 지고 운반기체의 힘으로 컬럼을 통과하는 사이에 충전제(고정상) 와 접촉하여 흡착과 분배를 반복하면서 출구로 이동한다. 

이때 시료 중의 각 성분은 이동상과 고정상에의 분배계수의 차에 의하여 컬럼을 이동하는 속도에 차이가 생긴다. 이동속도에 따라 분리된 각 성분은 검출기에서 감지되어 용출 순서에 따른 크로마토그램을 얻을 수 있다.

 

2. 기기구조 및 장치

가스크로마토그래피는 운반기체 조절부, 시료주입부, 컬럼 및 검출기 등의 4부분으로 구성

 

3. 컬럼

컬럼에는 충전형(packed column)과 캐필러리형(capillary column)이 있다

 

• 충전 컬럼
  - 내경 1~4mm, 길이 1~5m 정도의 스테인레스나 유리로 된 가는 판에
  고정상 액체를 표면에 분산시킨 불활성 담체를 채운 것
• 캐필러리 컬럼
  - 충전제를 쓰지 않고 속이 빈 구조로 운반기체의 투과성이 좋음
  - 내경이 0.1~0.5mm이고 길이가 10~100m로 가늘고 길어서 컬럼 효율이
  매우 높음
  - 다성분 혼합시료의 분리에 매우 효과적
• 일반적으로 분석시료의 화학적 특성과 유사한 고정상을 가진 column을 선택하며 극성에 따라 가장 일반적으로 사용하는 column은 다음과 같다
  - DB-1 비극성 물질
  - DB-5 비극성과 극성의 중간
  - DB-WAX 극성 물질

컬럼의 선정에는 그 종류와 상품이 매우 다양하므로 분석자는 분석에 적절한 컬럼을 선택하여야 한다.

일반적으로 극성물질에는 극성컬럼을 비극성물질은 비극성컬럼을 선택한다. 

또한 내경, 도포물질의 두께, 길이 등도 함께 고려하여 한다. 

컬럼의 내경이 작을수록 분리능이 좋아지고 또한 고정상 필름두께가 두꺼울수록, 컬럼 길이가 길수록 분리능이 좋아진다.