Trennen im Gasstrom
Benzin, Erdgas und Crack-Produkte sind Gemische. Die Gaschromatografie (GC) trennt sie in die einzelnen Stoffe auf.
- Probe:wenige Mikroliter werden eingespritzt und sofort verdampft.
- Mobile Phase:Trägergas (Helium oder Stickstoff) strömt durch die Säule und trägt die Probe mit.
- Stationäre Phase:dünner Flüssigkeitsfilm an der Innenwand einer bis zu 60 m langen, haardünnen Trennsäule im Ofen.
- Trennprinzip:Moleküle wechseln ständig zwischen Gas und Film. Wer stärker am Film haftet, kommt später am Ende an.
- Detektor:meldet jeden austretenden Stoff als Peak im Chromatogramm.
Peaks lesen
Das Chromatogramm zeigt das Detektorsignal gegen die Zeit.
- Retentionszeit tR:Zeit vom Einspritzen bis zum Peakmaximum — unter gleichen Bedingungen kennzeichnend für einen Stoff.
- Reihenfolge:Alkane auf unpolarer Säule: längere Kette → stärkere Van-der-Waals-Kräfte zum Film → größere tR (etwa nach Siedetemperatur).
- Identifizieren:tR mit der eines Referenzstoffs vergleichen, gemessen unter gleichen Bedingungen.
- Peakfläche:Maß für die Menge des Stoffs in der Probe.
Setze den Messcursor auf die Spitze eines Peaks und miss ihn. Blende Referenzstoffe ein und vergleiche die Retentionszeiten. Die Auswertesoftware liefert die Peakfläche.
Referenzstoffe — einzeln gemessen, gleiche Bedingungen
| Peak | tR gemessen | Fläche | Stoff (Referenz) |
|---|
Halte fest: Gleiche Retentionszeit wie ein Referenzstoff (bei gleichen Bedingungen) weist auf denselben Stoff hin. Der Anteil eines Stoffs folgt aus seiner Peakfläche, nicht aus der Peakhöhe.
Anteil eines Stoffs: \(\text{Anteil} \approx \dfrac{A_{\text{Peak}}}{A_{\text{gesamt}}}\) — Peakfläche geteilt durch die Summe aller Peakflächen
Allgemeine Hinweise
Gleiche Zeit ≠ gleicher Stoff
Eine passende Retentionszeit ist ein starker Hinweis, aber kein Beweis — zwei Stoffe können gleich lange brauchen. Sicherer: Referenzstoff zur Probe geben; wächst genau dieser Peak, stimmt die Zuordnung.
Fläche statt Höhe
Späte Peaks werden breiter und flacher. Ein niedriger, breiter Peak kann mehr Stoff enthalten als ein hoher, schmaler — vergleiche immer die Flächen.
Bedingungen gleich halten
Retentionszeiten gelten nur für dieselbe Säule, Ofentemperatur und Gasströmung. Heißerer Ofen oder schnellerer Gasstrom → alle Stoffe kommen früher.