ประมวลผลแก๊สโครมาโทกราฟ

แก๊สโครมาโตกราฟีคืออะไร?

แก๊สโครมาโตกราฟีเป็นวิธีการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ ซึ่งสามารถแยกส่วนประกอบหลายส่วนในก๊าซหรือของเหลวที่ผสมระเหยได้กับแต่ละส่วนประกอบด้วยโครมาโตกราฟี ในแก๊สโครมาโตกราฟี เฟสเคลื่อนที่คือแก๊ส และเฟสอยู่กับที่คือของเหลวดูดซับหรือของเหลวที่ไม่ระเหย (จุดเดือดสูง) ส่วนประกอบในตัวอย่างจะถูกแยกจากกันโดยปฏิสัมพันธ์กับเฟสที่อยู่กับที่ (เช่น ค่าความสามารถในการดูดซับหรือค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งตัว) ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละส่วนประกอบ
แก๊สโครมาโตกราฟีใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะ;

• สามารถวัดตัวอย่างก๊าซและของเหลวระเหยง่ายที่มีจุดเดือดสูงถึงประมาณ 300degC
• การกำหนดค่าเครื่องมือ (Gas Chromatograph) ทำได้ง่ายและบำรุงรักษาง่าย

 

แก๊สโครมาโตกราฟีคืออะไร?

• ก๊าซพาหะจะต้องเสถียรและมีอิทธิพลเพียงเล็กน้อยในฐานะพื้นหลังของสัญญาณเครื่องตรวจจับ โดยปกติเลือกก๊าซอนินทรีย์เช่น H ₂, He, N ₂​

 

การแยกส่วนประกอบตามคอลัมน์

 

แก๊สโครมาโตกราฟีคืออะไร มีกี่ประเภท และจำแนกประเภทอย่างไร ?

จำแนกตามกลไกการแยกส่วนประกอบ

ประเภทการดูดซับ:
ประเภทนี้ดำเนินการแยกตามความแตกต่างในการดูดซับและการคายดูดซับของส่วนประกอบตัวอย่างไปยังเฟสที่อยู่กับที่ เฟสที่อยู่นิ่งทั่วไปคือถ่านกัมมันต์ ซีโอไลต์สังเคราะห์ อะลูมินากัมมันต์ ซิลิกาเจล โพลีเมอร์ที่มีรูพรุน ฯลฯ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการแยกก๊าซอนินทรีย์ เช่น H ₂, N ₂ และ CO ₂ และก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น CH ₄, C ₂ และ C ₃.

ประเภทพาร์ติชั่น:
ประเภทนี้ดำเนินการแยกตามความแตกต่างในความสามารถในการละลายของส่วนประกอบตัวอย่างไปยังเฟสที่อยู่กับที่ ของเหลวที่มีจุดเดือดสูงต่างๆ เช่น น้ำมันซิลิโคนไม่มีขั้วและโพลิไกลคอลแบบมีขั้วถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของวัสดุที่มีรูพรุนหรือผนังด้านในของเสาในลักษณะที่หยุดนิ่ง ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการแยกส่วนประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอนหมายเลข 4 หรือมากกว่า (ไฮโดรคาร์บอน แอลกอฮอล์ กรดอินทรีย์ ฯลฯ)

จำแนกตามประเภทคอลัมน์

 

เซ็นเซอร์ประเภทใดบ้างที่ไม่ใช้/ไม่ใช้ในแก๊สโครมาโตกราฟี

การจำแนกประเภทของเซ็นเซอร์ (เครื่องตรวจจับ)

 

เครื่องตรวจจับค่าการนำความร้อน (TCD/MTCD)

FID

FID ใช้ปรากฏการณ์ที่โมเลกุลคาร์บอนในส่วนประกอบที่วัดได้ (ไฮโดรคาร์บอน) ถูกแตกตัวเป็นไอออนในเปลวไฟไฮโดรเจนร้อน กล่าวคือจะตรวจจับกระแสไอออไนเซชันที่ไหลระหว่างอิเล็กโทรดซึ่งใช้ไฟฟ้าแรงสูง กระแสไอออไนซ์เกือบจะเป็นสัดส่วนกับจำนวนคาร์บอน
FID ใช้เพื่อวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบของก๊าซที่มีความเข้มข้นของไฮโดรคาร์บอนต่ำ

หลักการพื้นฐานของเครื่องตรวจจับเปลวไฟไอออไนซ์

เอฟพีดี

รูปแสดงโครงสร้างของ FPD เนื่องจากก๊าซที่ตรวจวัดได้ซึ่งมีส่วนประกอบของกำมะถันถูกนำเข้าสู่เปลวไฟไฮโดรเจนที่มากเกินไป ส่วนประกอบที่มีอะตอมของกำมะถันจึงถูกกระตุ้น FPD ตรวจจับความเข้มของการส่องสว่างของแสงที่ปล่อยออกมาเมื่อส่วนประกอบที่ตื่นเต้นนี้กลับสู่สถานะพื้นฐานโดยใช้โฟโตทูบตัวคูณและแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้านี้แสดงถึงความเข้มข้นขององค์ประกอบกำมะถันในก๊าซที่วัดได้
FPD สามารถวัดองค์ประกอบกำมะถันด้วยความไวสูง 0.2 ppm

การกำหนดค่าพื้นฐานของเครื่องตรวจจับเปลวไฟแบบโฟโตเมตริก

 

ห้องปฏิบัติการและกระบวนการต่างกันอย่างไร

* ชุดต่อเนื่องคืออะไร?
เพื่อทำการวัดแบบไม่ต่อเนื่อง (การวัดแบบกลุ่ม) สำหรับกระบวนการต่อเนื่อง GC แยกและวัดส่วนประกอบแต่ละส่วนในก๊าซตัวอย่างที่ฉีด หลังจากชะล้างส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว การฉีดสำหรับการวิเคราะห์ครั้งต่อไปจะถูกฉีด ช่วงเวลานี้เรียกว่า "รอบเวลา"
 

ความแตกต่างระหว่างแก๊สโครมาโตกราฟีในห้องปฏิบัติการและกระบวนการ

แก๊สโครมาโตกราฟีในห้องปฏิบัติการ (Lab-GC) เป็นอุปกรณ์เอนกประสงค์ที่โดยทั่วไปจะวางไว้บนแท่นทดลอง และวิเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆ ที่ไม่รู้จักซึ่งบรรจุอยู่ในแก๊สผ่านการวิเคราะห์แบบแบทช์ด้วยตนเอง
ตัวอย่างจะถูกฉีดเข้าไปใน Lab-GC ด้วยตนเอง และ Lab-GC จะวิเคราะห์ส่วนประกอบเป็นเวลาหลายนาทีถึงหลายชั่วโมง ไม่ได้รับการอนุมัติให้ป้องกันการระเบิด เนื่องจากถูกเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่สะอาด เช่น ห้องปฏิบัติการ

ในทางกลับกัน Process gas chromatograph (PGC) จะถูกวางไว้ในโรงงานหรือห้องตรวจสอบที่โรงงาน PGC ดำเนินการวัดเป็นชุดโดยอัตโนมัติและต่อเนื่องโดยไม่มีการควบคุมของผู้ปฏิบัติงาน รอบเวลาการวิเคราะห์น้อยกว่า 2 นาทีถึง 120 นาที
PGC วัดส่วนประกอบเฉพาะ ซึ่งมีความสำคัญต่อการควบคุมกระบวนการของโรงงานหรือตรวจสอบคุณภาพกระบวนการ PGC ได้รับการอนุมัติให้ป้องกันการระเบิดเพื่อติดตั้งภายนอกพื้นที่อันตราย