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Gaschromatographie Entwicklung einer flexiblen Ofenkühlung für GC-Systeme

| Autor / Redakteur: Thorsten Teutenberg*, Martina Noll-Borchers* et al. / Dr. Ilka Ottleben

Eine neu entwickelte Kühloption für GC-Systeme erweitert den Temperaturbereich in der Gaschromatographie und erlaubt es so, Retention und Auflösung der Analysen zu verbessern. Auf flüssige Kühlmittel wie CO2 bzw. N2 kann dabei vollständig verzichtet werden.

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CFD-Modell des Agilent 7890A GC inklusive Kühler
CFD-Modell des Agilent 7890A GC inklusive Kühler
(Bild: Iuta)

In den letzten Jahren hat ein stetiger Innovationsdruck auf dem Gebiet der analytischen Trenntechnik dazu geführt, dass immer nachweisstärkere Geräte für die LC-MS entwickelt wurden. Damit einhergehend ist, dass viele Methoden auf Basis der Flüssigchromatographie angewendet werden, auch wenn die Gaschromatographie prinzipiell eine bessere Alternative darstellt. Demgegenüber wird in allen Routinelaboratorien eine Vielzahl etablierter und robuster GC-Methoden eingesetzt, die quasi das „Arbeitspferd“ für eine effiziente Analytik bilden.

Die Bestimmung leichtflüchtiger Schadstoffe in Innenräumen, die Messung und Überwachung von Arbeitsplatzgrenzwerten oder die Erfassung luftgetragener Schadstoffe aus Deponieabgasen bilden dabei ein ebenso wichtiges Anwendungsfeld wie z.B. die Prozessanalytik zur Optimierung verfahrenstechnischer Großanlagen. Es stellt sich deshalb die Frage, ob die Gaschromatographie noch Raum für neue Entwicklungen bietet oder ob die Technik bereits vollständig ausgereift ist.

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Während die Methodenentwicklung in der Flüssigkeitschromatographie extrem komplex ist, gibt es in der Gaschromatographie nur wenige Parameter, die einen direkten Einfluss auf die Trennung nehmen. Die Auswahl beschränkt sich hierbei auf die stationäre Phase sowie die Temperatur bzw. das Temperaturprogramm. Die Effizienz lässt sich darüber hinaus noch über die Nutzung unterschiedlicher Trägergase wie Wasserstoff, Helium oder Stickstoff beeinflussen.

Sehr oft kommt ein linearer Temperaturgradient bei einer Starttemperatur von 30 °C oder 40 °C zur Anwendung. Insbesondere bei starken Temperaturschwankungen im Labor aufgrund defekter oder nicht vorhandener Klimatisierung des Raumes sind lange Äquilibrierungszeiten notwendig, um die Starttemperatur zu erreichen. Darüber hinaus ist das Optimierungspotenzial bei einer Methodenentwicklung in der GC durch den nach unten abgeschnittenen Temperaturbereich stark eingeschränkt.

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