K 12 Leistungskurs Chemie - Referat am 24.11.1997

Daniel Bechteler

  Die Gaschromatographie

Mit den gaschromatographischen Verfahren können Gase sowie leicht verdampfbare flüssige oder feste Stoffe getrennt und analysiert werden.

Allgemein lassen sich diese Verfahren in zwei Gruppen einteilen:

1. die Verteilungs-Gas-Chromatographie –

   In der Trennsäule, einem Rohr mit geringem Durchmesser, befindet sich die stationäre Phase. Sie stellt eine schwerflüchtige Flüssigkeit (z.B. Paraffinöl, Silikonöl) in einer Trägersubstanz (z.B. Kieselgur, Schamottmehl) dar. Durch dieses so bepackte Rohr, strömt die mobile Phase, ein reaktionsträges Trägergas (z.B. Stickstoff, Helium, Wasserstoff), in welches am Probeneinlaß das zu untersuchende Stoffgemisch hinzugefügt wird. Die verschiedenen Bestandteile des durchströmenden Gas- oder Dampfgemisches verteilen sich auch verschieden zwischen der mobilen und stationären Phase. Je höher der Anteil in der stationären Phase ist, desdo langsamer ist die Fortbewegung. Dies führt dazu, daß die unterschiedlichen Bestandteile getrennt nacheinander den Trennsäulenausgang erreichen, an dem sie von einem Detektor gemessen werden. Die Verweilzeit eines Stoffes in der stationären Phase (Retentionszeit) ist für jeden Stoff unterschiedlich und vergleichbar mit dem Rf–Wert bei der Papier- oder Dünnschichtchromatographie.

    

2. Die Adsorptions-Gas-Chromatographie –

   Hier ist die stationäre Phase nicht flüssig sondern fest. Die stationäre Phase besteht aus einem Adsorptionsmittel (z.B. aktive Kohle, Aluminiumoxid), an dem die Bestandteile des durchströmenden Gas- oder Dampfgemisches verschieden stark adsorbiert werden. Je stärker die Adsorption, desdo langsamer ist die Fortbewegung in der mobilen Phase. Im übrigen gleicht der Ablauf dem der Verteilungs-Gas-Chromatographie. 

Insgesamt bleibt zu beachten:

• polare Stoffe lassen sich besser mit einer polaren stationären Phase trennen
• unpolare Stoffe sich besser mit einer unpolaren.

1. Der Einfluß des unterschiedlichen Verteilungsverhaltens/Adsorptionsverhaltens verschiedener Stoffe in der stationären Phase auf die Funktionsweise eines Gaschromatographen.

   

2. Schematische Darstellung einer Apparatur für die Gaschromatogarphie

   

3. Vom Registriergerät aufgenommener Kurvenverlauf einer gaschromatographischen Analyse

   

Jeder Scheitel des Kurvenverlaufs, Peak genannt, stellt einen Bestandteil des untersuchten Stoffgemischs dar.

Der Flächeninhalt eines Peaks, der sich annährend durch das Produkt aus dessen Höhe und mittlerer Breite berechnen läßt, ist proportional zum Anteil des betreffenden Stoffs im Stoffgemisch.

Es gilt: Retentionszeit – qualitative Bestimmung, Peakinhalt – quantitative Bestimmung eines Stoffs.

Quellennachweis:

- Herbert Daecke, Laborbücher Chemie – Chromatographie, Verlag Diesterweg Salle – Sauerländer 1977
- Rudolf Engler, Bedienungsanleitung Gas-Chromatographen Technochem 177&277