11.14 : כרומטוגרפיית גז: סקירה של גלאים

גלאים בכרומטוגרפיית גז (GC) מסייעים בזיהוי וכימות רכיבי תערובת על ידי תרגום תכונות כימיות לאותות מדידים, המוצגים בכרומטוגרמה. ניתן לסווג גלאים לשני סוגים עיקריים: הרסניים ולא הרסניים.

גלאי לא הרסני מאפשר ניתוח של דגימה מבלי לשנות או לצרוך אותה, מה שמאפשר לאסוף את הדגימה לאחר הגילוי לצורך ניתוח נוסף. דוגמאות לכך כוללות גלאי מוליכות תרמית וגלאי לכידת אלקטרונים.

לעומת זאת, גלאי הרסני גורם לשינויים כימיים באנליט או צורך אותו לחלוטין במהלך הגילוי, מה שמונע את האפשרות לשחזר את הדגימה לאחר מכן. הדבר כולל לעיתים קרובות שריפה או תגובה כימית של הדגימה, מה שהופך את השחזור לבלתי אפשרי. דוגמאות כוללות גלאי יינון להבה וגלאי חנקן-זרחן, אשר שורפים את הדגימה.

גלאי אידיאלי לכרומטוגרפיית גז צריך להיות לא הרסני ולהציג רגישות גבוהה לזיהוי ריכוזי אנליט נמוכים. עליו להפגין תגובתיות לכל האנליטים או תגובה סלקטיבית לקבוצות מסוימות של אנליטים תוך שמירה על תגובה ליניארית על פני טווח ריכוזים רחב. ליניאריות מצביעה על כך שהתגובה של הגלאי פרופורציונלית ישירות לריכוז האנליטים, מה שמקל על כימות הכמות הנמצאת. יציבות, אמינות ושחזוריות הם קריטיים, כאשר הגלאי אינו רגיש לשינויים בקצב הזרימה והטמפרטורה. השגת זמן תגובה קצר, שאינו תלוי בקצב הזרימה, משפרת את תפוקת הדגימות ומקצרת את זמן הניתוח עבור כמויות גדולות של דגימות. יתר על כן, על הגלאי להציג התערבות מינימלית מרכיבי מטריצת הדגימה ותאימות לסוגים שונים של אנליטים. לבסוף, עמידות וחוסן הם מאפיינים חיוניים, המבטיחים את אמינות הגלאי ועמידותו בתנאים המאפיינים ניתוח בכרומטוגרפיית גז.

בכרומטוגרפיית גז נעשה שימוש נפוץ בגלאי מוליכות תרמית, יינון להבה, ספקטרומטר מסה, גלאים תרמואיוניים, מוליכות אלקטרוליטית, יינון פוטואלקטרי, FTIR וגלאי לכידת אלקטרונים.

גלאי יינון להבה מציעים טווח תגובה ליניארי רחב יותר, אם כי הם הורסים את הדגימה, ומציגים גבול זיהוי גבוה יותר בהשוואה לגלאי מוליכות תרמית. גלאי לכידת אלקטרונים מציגים גבולות זיהוי מצוינים אך בעלי טווח ליניארי יחסי צר יותר. בסופו של דבר, הבחירה בגלאי תלויה בסוג הדגימה הנבדקת ובגבול הזיהוי הטיפוסי של הגלאי.