نقاط الاختلاف بين الكروماتوغرافيا الغازية والكروماتوغرافيا السائلة العالية الأداء

أيهما أفضل الـ HPLC أو GC:

الكروماتوغرافيا الغازية (GC): هي تقنية تحليلية تعتمد على فصل وتنقية الغازات والسوائل الطيارة المنخفضة الوزن الجزيئي ليصار إلى تحديد هويتها بدقة عالية. وتعتمد آلية الفصل على التوزع الانتقائي للمركبات الموجودة ضمن الطور الحامل (الغازي) والمتدفق ضمن طور صلب امتزازي محمول على مواد صلبة خاملة موجودة ضمن أنبوب شعري. ويمكن زيادة معدل الانتقائية بزيادة درجة حرارة العمود من خلال برنامج حراري معتمد وعالي الدقة.

الكروماتوغرافيا السائلة العالية الأداء (HPLC): تشابه الكروماتوغرافيا الغازية من حيث مبدأ الفصل ولكن تستخدم لتحديد هوية المركبات والسوائل ذات درجات الغليان المرتفعة (أي التي تملك وزن جزيئي مرتفع نسبياً) وتعتمد آلية الفصل على درجة التوزع للمحلول الحاوي على المركب المدروس بين الطور الحامل (السائل) والطور الثابت الموجود ضمن العمود.

ومن المهم جداً معرفة وفهم نقاط الاختلاف بين هاتين التقنيتين المعروفتين عالمياً وذلك لاختيار التقنية المناسبة عند تحليل ودراسة العينات. وفيما يلي أهم نقاط الاختلاف بين الطريقتين:

• الطور الحامل (Mobile phase):

الطور الحامل في الكروماتوغرافيا الغازية يكون عبارة عن غاز أما في الـ HPLC فيكون سائلاً لذلك فإن الأخيرة بحاجة إلى مضخة للتحكم بمدى تدفق السائل ضمن العمود.

• طبيعة المادة المراد تحليلها:

المواد التي تستخدم في تحليلها تقنية الـ HPLC تكون عبارة عن سوائل أو مواد صلبة محلولة في سائل ذات درجات تبخر مرتفعة نسبياً أي أنها تمتلك وزان جزيئية مرتفعة نسبياً. أما المواد التي تستخدم تقنية الـ GC فهي عبارة عن مواد غازية أو سائلة سريعة التطاير وتمتلك درجة غليان منخفضة نسبياً (لا تتجاوز الـ 400 درجة مئوية) أي أنها تمتلك أوزان جزيئية منخفضة نسبياً.

• أبعاد العمود:

نظراً للزوجة المرتفعة والكثافة العالية للسوائل -مقارنة مع المواد الغازية- فإنّ أعمدة كروماتوغرافيا الـ HPLC عادة ما تكون قصيرة (10-25) سم وعريضة (0.46)مم. وبالمقابل فيكون العمود في كروماتوغرافيا الـ GC أطول و أكثر دقة نظراً لللزوجة والكثافة المنخفضة لذلك يمكن أن يصل طوله الى عدة أمتار.

• درجة حرارة التشغيل:

يمكن تحميل العينات في كروماتوغرافيا الـ HPLC عند درجة حرارة الغرفة أما بالنسبة للمواد الهلامية الداخلة للعمود فيمكن أن تصل درجة حرارة العمود من 40 إلى 60 درجة مئوية. أما كروماتوغرافيا الـ GC فتصل درجة حرارة العمود فيها الى 450 درجة مئوية.

• الضغط المطبق:

تحتاج كروماتوغرافيا الـ HPLC ضغطاً عالياً (5000-6000) ¹psi وقد تصل في كروماتوغرافيا الـ UHPLC حتى (18000) psi. أما في الكروماتوغرافيا الغازية فيحتاج الى ضغوط منخفضة (150-200) psi.

• الكاشف:

الكواشف المستخدمة في الكروماتوغرافيا السائلة العالية الأداء (HPLC):

• كاشف الأشعة فوق االبنفسجية UV يعتبر الأكثر شيوعاً بين الكواشف.
• الصمام الثنائي الضوئي (Photodiode).
• كاشف الفلوريسينس (Fluorescence): عالي الانتقائية والحساسية يستخدم عادة للكشف عن المركبات المتشكلة اثناء حدوث تفاعلات متسلسلة.
• كاشف الانكسار الضوئي (Refractive index): كاشف عام يمتلك حساسية محدودة.
• كاشف الناقلية: جيد الانتقائية والحساسية.

الكواشف المستخدمة في الكروماتوغرافيا الغازية (GC)

• كاشف التأين (التشرد) باللهب (Flame Ionization) (FID): يستخدم غالباً عند تحليل المركبات العضوية.
• كاشف الناقلية الحرارية (Thermal Conductivity) (TCD): كاشف عام يمكن استخدامه للغازات اللاعضوية.
• الكاشف الاكتروني (ECD): يعتبر ذو حساسية عالية للمركبات الهالوجينية.
• كاشف النيتروجين والفوسفور (NPD): يستخدم في المركبات الحاوية على النيتروجين والفوسفور.
• كاشف اللهب الضوئي (FPD): للمركبات الحاوية على الكبريت والمركبات العضوية الفوسفورية كالمنتجات النفطية والمبيدات الحشرية.
• كاشف التأين الضوئي(PID): ملائم للمركبات العطرية والغير مشبعة.

كما يمكن ربط الكروماتوغرافيا الغازية والكروماتوغرافيا السائلة العالية الأداء مع كاشف الكتلة وذلك للحصول على حساسية ودقة لا متناهيتين في التحليل.

___

psi¹: وحدة قياس بريطانية تعني (باوند ثقلي في البوصة المربعة) وهي تساوي 6894.76 باسكال.

المصدر:

Dr. Deepak Bhanot (October 3, 2015), How are Gas Chromatography (GC) and High Performance Liquid Chromatography(HPLC) different, lap training. From http://lab-training.com/2015/10/03/how-are-gas-chromatography-gc-and-high-performance-liquid-chromatography-different