Gaz Kromatografisi , düşük moleküler ağırlığa sahip gazların veya uçucu sıvıların ayrılması ve tanımlanması için ideal bir tekniktir. Ayırmanın temeli, gaz fazında bulunan bileşenlerin bir kolonun içindeki katı adsorban üzerinde veya inert bir katı destek üzerinde veya bir kılcal kolonun iç duvarında adsorbe edilen ince bir sıvı tabaka üzerinde seçici dağılımıdır. Kolon sıcaklığı izotermal veya programlı bir şekilde yükseltilerek ayırma aralığı artırılabilir.
Yüksek performanslı sıvı kromatografisi , Gaz kromatografisi ile aynı prensiplere dayanır ancak daha yüksek moleküler ağırlıklara sahip termal olarak kararsız bileşiklerin analizi için kullanılır. Ayrılmanın temeli, çözünen moleküllerin hareketli sıvı mobil faz ile kolon içindeki sabit faz arasındaki dağılımıdır.
Gerekli ayırma için en uygun tekniği seçebilmeniz için evrensel olarak kullanılan bu iki ayırma tekniği arasındaki farkları net bir şekilde anlamak çok önemlidir.
İki teknik arasındaki temel farklar bu makalede vurgulanmıştır.
Mobil Faz;
HPLC'de kullanılan mobil faz sıvı iken, GC’de mobil faz gazdır. Sıvıların daha yüksek yoğunluğu ve viskozitesi nedeniyle, sıvıyı HPLC kolonundan geçirmek için bir pompa gerekli hale gelir ve sonuç olarak geri basınç yüksektir.
Analitlerin Kimyası;
HPLC'de analiz edilen numuneler genellikle termal olarak kararsızdır ve daha yüksek sıcaklıklarda bozunurken, GC'de çözünenler 400°C'ye kadar sıcaklıklara dayanabilir ve doğası gereği uçucudur. HPLC üzerinde analiz için numuneler normalde sıvılar veya sıvılarda çözünmüş katılardır. GC, sıvılara ve çözünmüş katılara ek olarak gazları da analiz edebilir. GC numunelerinin moleküler ağırlıkları daha düşüktür, HPLC ise yüksek moleküler ağırlıklı polimerlerden büyük biyo moleküllere kadar çeşitli numuneleri kapsayan yüksek moleküler ağırlıklı bileşikleri analiz etmek için kullanılabilir.
Kolon Boyutu;
Gazlara kıyasla sıvıların daha yüksek yoğunlukları ve viskoziteleri nedeniyle HPLC kolonları genellikle kısa ve geniştir. Tipik boyutlar, 0,46 mm id ile 10 veya 25 cm'dir. Preparatif ölçekli uygulamalar için daha da büyük sütunlar kullanılmıştır. Öte yandan, gazlar daha az yoğun ve daha düşük viskoziteye sahip olduğundan, GC'de önemli ölçüde daha dar deliklere sahip daha uzun kolonlar önerilir. Kılcal kolonların uzunluğu onlarca metre olabilir.
Çalışma Sıcaklığı
HPLC işlemleri, bileşiklerin termal kararsız doğası nedeniyle genellikle ortam sıcaklıklarında gerçekleştirilir. Genellikle HPLC kolonları 25 ila 65°C aralığındaki sıcaklıklarda çalıştırılabilir. Öte yandan gaz kromatografi kolonları 450°C civarındaki sıcaklıklara kadar ısıtılabilir.
Çalışma Basınçları
Sıvılar, daha yüksek yoğunlukları ve viskoziteleri nedeniyle, yaygın analitik ayırmalar için 5000 – 6000 psi aralığında veya daha yüksek basınçlar gerektirir. UHPLC sistemleri 15.000 – 18.000 psi aralığında çalışabilir. GC kolonlarındaki taşıyıcı gazlar, 150 – 200 psi aralığında daha düşük basınçlar gerektirir.
Dedektörler;
Hem HPLC hem de GC, farklı prensiplerde çalışan dedektörler kullanır.
Yaygın HPLC Dedektörleri;
UV-Visible Dedektörü; En yaygın kullanılan dedektördür. Analiz sonucu dedektör şiddetine karşı zaman grafiği olarak 2 boyutlu bir kromatogram elde edilir.
Fotodiyot Dizisi Dedektörü (PDA/DAD); Eş zamanlı çoklu dalga boyu belirlemeleri için kullanılır. Analiz sonucu 3 boyutlu bir bilgi edinilir. Zaman, dedektör şiddeti ve dalga boyu aralığı. Bu çizelgeye de spektrum adı verilir.
Floresan Dedektörü – son derece hassas ve seçici bir dedektördür. Duyarlılık iyileştirmeleri için genellikle bileşiklerin türevlendirilmesini gerektirir.
Kırılma İndisi Dedektörü – sınırlı hassasiyete sahip evrensel dedektördür. HPLC sisteminde kullanılan ilk dedektörlerdendir. Kırılma indisini ölçtüğü için mobil faz bileşiminden, ortam sıcaklığından oldukça etkilenir. Bu dedektörler ile gradient çalışma yapılamaz. Bu nedenle sınırlı bir kullanım alanı sunar.
İletkenlik Dedektörü – iyi seçicilik ve hassasiyet için tercih edilebilir. İyonlaşabilen molekülleri ölçme yeteneğine sahiptir.
Yaygın GC Dedektörleri;
Alev İyonizasyon dedektörü (FID) – en yaygın olarak organik bileşikler için kullanılır.
Termal İletkenlik dedektörü (TCD) – evrensel dedektördür. İnorganik gazlar ve kalıcı gazlar için de kullanılabilir.
Elektron Yakalama dedektörü (ECD) – halojenli bileşikler için yüksek hassasiyete sahiptir.
Azot Fosfor dedektörü (NPD) – nitrojen ve fosfor içeren bileşikler için kullanılabilir.
Alev fotometrik dedektörü (FPD) – pestisitler ve petrol ürünleri gibi kükürt ve organofosfor bileşikleri için kullanılır.
Fotoiyonizasyon dedektörü (PID) – su ve çamur numunelerindeki aromatik ve doymamış bileşikler için uygundur
Hem HPLC hem de GC, eşsiz yüksek çözünürlükler ve hassasiyetler elde etmek için kütle dedektörleri (MS) ile başarıyla kulanılır. Bu tür kombinasyonlar, çeşitli uygulama alanlarında çığır açmıştır.
Orhan Çakan
