Gaschromatographie

Die Gaschromatographie — Einsatz, Ablauf und Anwendungsbereiche

Einsatz

Die Gaschromatographie, abgekürzt auch GC, kann Gemische in einzelne chemische Verbindungen auftrennen und wird vielfältig zur Analyse von Komponenten eingesetzt, die gasförmig sind oder sich verdampfen lassen.

Ablauf

Als mobile Phase wird häufig ein Inertgas verwendet, das als Trägergas die Probe durch die Trennsäule drückt. Je nach Polarität und Dampfdruck der einzelnen Gasmoleküle verweilen die verschiedenen Komponenten der Probe unterschiedlich lange an der stationären Phase der Säule. Nach Durchlaufen der Säule misst der Detektor am Säulenende den Austrittszeitpunkt.
Die elektronischen Signale des Detektors werden in Abhängigkeit von der Zeit seit der Injektion, der Retentionszeit, im sogenannten Chromatogramm aufgezeichnet: 

  • Das Chromatogramm veranschaulicht in Form von Peaks die Konzentration der Komponenten in Abhängigkeit von der Zeit. 
  • Die Retentionszeit der Peaks ist unter konstanten chromatographischen Bedingungen charakteristisch für eine Verbindung und kann so eine qualitative Aussage über die in der Probe enthaltenen Komponenten liefern. Hierzu wird ein Vergleichsstandard der in der Probe vermuteten Komponenten benötigt. 
  • Die Peakfläche wird schließlich zur quantitativen Bestimmung der Komponente herangezogen.

Anwendungsbereiche

Gaschromatographen gehören zu den wichtigsten Analysegeräten in den Laboren von Forschung und Industrie. Selbst komplexe Gemische können damit sowohl qualitativ als auch quantitativ analysiert werden. In Kombination mit einem Massenspektrometer können auch geringe Substanzmengen nachgewiesen und Strukturaufklärung betrieben werden. Anwendungsbereiche sind vor allem Analysen in der Medizin, Biologie, Lebensmittelchemie, Umweltanalytik und Forensik. 

Brauche ich neben einem Trägergas noch weitere Betriebsgase oder Prüfgase – vielleicht sogar nach ISO 17025?

Als Trägergase kommen – optimal auf die jeweiligen Detektorkombinationen wie GC-FID, GC-WLD, GC-ECD, GC-MS abgestimmt – passende inerte Reinstgase sowie Gemische für den Einsatz in Frage. 

Neben dem Trägergas können, je nach Detektor, weitere Betriebsgase nötig sein – beispielsweise Flammgase zur Erzeugung einer Flamme, Brenngase für die Verbrennung oder auch Gase für den Ionisierungs- oder Methanisierungsprozess. 

Darüber hinaus müssen die Detektoren kalibriert werden. Hierfür sind entsprechende Prüfgase erforderlich. Je nach Einsatz und Anwendungsfall – wie zum Beispiel akkreditiertes Labor, behördliche oder gesetzliche Auflage oder Genehmigungsverfahren – sollten diese rückführbar sein auf internationale Kalibrierstandards wie NIST (National Institute for Standardisation and Technology) oder VSL (Van-Swinden-Laboratorium) oder aus einem akkreditierten Labor stammen und mit einem DAkkS Kalibrierschein nach ISO 17025 versehen sein.

Lassen Sie sich mithilfe des Mixture Guides durch Ihre Anwendung sowie Standardmischungen für Betriebsgase und Prüfgase führen – oder definieren Sie Ihr individuelles Kalibriergas, ganz nach Ihrem Bedarf über den Bereich Mein eigenes Gemisch definieren. 

Sie fragen sich, welche Parameter Sie für die genaue Definition eines Individualgemisches spezifizieren müssen?  Kein Problem - weiterführende Infos lesen Sie hier

Trägergase und Betriebsgase für die gängigsten Detektortypen wie Wärmeleitfähigkeitsdetektor oder Flammenionisationsdetektor 

  • Wählen Sie Ihre verwendete Kombination aus Gaschromatograph und Detektor aus
  • Suchen Sie den Bereich der angestrebten Nachweisgrenze aus
  • Sie finden passende Trägergase sowie die für die Funktionalität gegebenenfalls erforderlichen Betriebsgase
  • Mit einem Klick auf den Eintrag erhalten Sie weiterführende Informationen zu den jeweiligen Gasen, wie Reinheit oder Verunreinigungen, direkt im Air Liquide Gasekatalog

n.z. = nicht zutreffend

Verfahren  Gas Nachweisgrenze (mol/mol oder Masse/Masse)
  % < 1000 ppm < 100 ppm


< 10 ppm

< 1 ppm
GC-WLD (Wärmeleitfähigkeitsdetektor)
Trägergas Ar ALPHAGAZ 1 Ar  n.z.
He ALPHAGAZ 1 He n.z.
N2 ALPHAGAZ 1 N2 n.z.
H2 ALPHAGAZ 1 H2 n.z.
GC-FID (Flammenionisationsdetektor)
Trägergas Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
Betriebsgas
(Flamme)
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
Luft ALPHAGAZ 1 Luft ALPHAGAZ 2 Luft
Betriebsgas
(Methanisier-
prozess)
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
H2/He ALPHAGAZ Mix 1 40%H2 in He 
GC-ECD (Elektroneneinfangdetektor)
Trägergas N2 n.z. ALPHAGAZ 2 N2
He n.z. ALPHAGAZ 2 He
Ar/CH4 n.z. Argon/Methan 90/10 ECD Gasgemisch
n.z. Argon/Methan 95/5 ECD Gasgemisch 
GC-MS (massenselektiver Detektor mittels Massenspektrometrie)
Trägergas Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
Betriebsgas
(open split)
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
Betriebsgas
(chemische
Ionisation)
CH4 Methan
NH3 Ammoniak 
Xe Xenon 

Trägergase und Betriebsgase für weitere Detektoren wie Chemilumineszenz-Detektor

  • Wählen Sie Ihre verwendete Kombination aus Gaschromatograph und Detektor aus 
  • Suchen Sie den Bereich der angestrebten Nachweisgrenze aus 
  • Sie finden passende Trägergase sowie die für die Funktionalität gegebenenfalls erforderlichen Betriebsgase
  • Durch Klick auf den Eintrag entnehmen Sie weiterführende Informationen zu den jeweiligen Gasen wie Reinheit oder Verunreinigungen, direkt aus dem Air Liquide Gasekatalog

n.z. = nicht zutreffend

Verfahren  Gas Nachweisgrenze (mol/mol oder Masse/Masse)
  % < 1000 ppm < 100 ppm


< 10 ppm

< 1 ppm
GC-CLD (Chemilumineszenz Detektor)
Trägergas Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
Betriebsgas
(Flamme)
H2 und 
Luft
ALPHAGAZ 1 H2
ALPHAGAZ 1 Luft
GC-DID (Discharge Ionisationsdetektor)
Trägergas He n.z. ALPHAGAZ 2 He
Ar n.z. ALPHAGAZ 2 Ar
GC-ELCD (Elektrochemischer Detektor)
Trägergas Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
Betriebsgas
(Ofen)
O2 oder 
H2

n.z.
ALPHAGAZ 1 O2 ALPHAGAZ 2 O2
n.z. ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2
GC-FPD (Flammenphotometrischer Detektor)
Trägergas N2 n.z. ALPHAGAZ 2 N2
Ar n.z. ALPHAGAZ 2 Ar
He n.z. ALPHAGAZ 2 He
H2 n.z. ALPHAGAZ 2 H2
Betriebsgas 
(Flamme)
H2 und 
Luft
n.z. ALPHAGAZ 2 H2
n.z. ALPHAGAZ 2 Luft
GC-FTIR (Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie)
Betriebsgas
(Spülgas)
N2 ALPHAGAZ 1 N2 n.z.
GC-GPF (Gasphasenfluoreszenz)
Trägergas N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
GC-HID (Heliumionisationsdetektor)
Trägergas He n.z. ALPHAGAZ 2 He
He und H2 n.z. ALPHAGAZ 2 He
n.z. ALPHAGAZ 2 H2
GC-MID mikrowelleninduzierter Detektor) oder GC/PED (Plasmaemissionsdetektor)
oder GC/AED (Atomemissionsdetektor)
Trägergas und/
oder Plasmagas
Ar n.z. ALPHAGAZ 2 Ar
He n.z. ALPHAGAZ 2 He
GC-PND (Phosphor-Stickstoff-Detektor) oder GC/TID (thermionischer Detektor)
Trägergas N2 n.z. ALPHAGAZ 2 N2
Ar n.z. ALPHAGAZ 2 Ar
H2 n.z. ALPHAGAZ 2 H2
Betriebsgas (Flamme) H2 und Luft n.z. ALPHAGAZ 2 H2
n.z. ALPHAGAZ 2 Luft
GC-PID (Photoionisationsdetektor)
Trägergas Ar ALPHAGAZ 1 Ar ALPHAGAZ 2 Ar
He ALPHAGAZ 1 He ALPHAGAZ 2 He
N2 ALPHAGAZ 1 N2 ALPHAGAZ 2 N2
H2 ALPHAGAZ 1 H2 ALPHAGAZ 2 H2

Trägergase und Betriebsgase für andere Analysetechniken

Sie wenden noch weitere Messmethoden neben der Gaschromatographie an und suchen hierfür die geeigneten Trägergase oder Betriebsgase? Unsere Empfehlungen finden Sie zu in den Abschnitten Absorptionsspektrometrie und Massenspektrometrie.

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