Gaschromatographie, Flüssigkeitschromatographie und Massenspektroskopie: Durchflusskontrolle
Chromatographie und Spektroskopie sind zwei wichtige Techniken zur quantitativen und qualitativen Analyse von Gas- und Flüssigkeitsproben. Auf der Grundlage dieser Methoden wurden verschiedene Probenanalysatoren entwickelt, die sich durch Merkmale und Spezifikationen unterscheiden, wie z. B:
- Typ(en) der verwendeten Detektoren
- Art(en) der verwendeten Phasenchemikalien
- Betriebstemperatur und Druckbedingungen
- Ionisierungsverfahren (in der Massenspektroskopie)
Die Kosten für Analysegeräte reichen von einigen tausend Dollar bis zu mehr als einer Million. Zu den wichtigsten Unterkategorien der verschiedenen Arten von Analysegeräten gehören:
Im Folgenden zeigen wir auf, wie Alicat-Massedurchflussregler die Durchflussregelung verbessern und so dazu beitragen, wertvollere Analysesysteme zu entwickeln.
Gaschromatographie (GC)
Bei der Gaschromatographie werden Proben mit Hilfe von Trägergasen, die in einer beheizten Kammer durch eine Säule oder eine stationäre Phase geleitet werden, in ihre flüchtigen Phasen getrennt, die dann zur Analyse auf einen Detektor treffen. Mit Hilfe dieser Technik können die einzelnen Bestandteile einer Probe identifiziert und genauer charakterisiert oder einfach für weitere Analysen abgetrennt werden, wie z. B. in Gaschromatographie-Massenspektrometriesystemen (GC-MS). Es gibt viele Varianten dieser Technik, um verschiedene Arten von Analysen durchzuführen, wobei die beschriebenen Grundprinzipien gleich bleiben.
Verwendung von Alicat-Geräten in GC
Es ist von entscheidender Bedeutung, konstante, niedrige Durchflussraten für mobile Träger zu erhalten. Alicat-Massendurchflussregler bieten daher einen Mehrwert für Gaschromatographiesysteme, da sie eine genauere, wiederholbare und automatisierte Steuerung der Durchflussraten von mobilen Trägern/Trägergasen ermöglichen als herkömmliche Steuerungsoptionen wie Rotameter.
Für die Regelung des Massendurchflusses in der Gaschromatographie ist das Alicat MC-Serie und CODA KC-Reihe bieten die folgenden Spezifikationen und Merkmale:
- Messbereiche bis zu 0,5 SCCM mit einem Regelbereich von 0,01% - 100% für die MC-Serie; 40 g/h mit einem Regelbereich von 2% - 100% für die CODA KC-Serie
- MC-Serie: NIST-rückführbare Genauigkeit von ±0,6% des Messwerts oder ±0,1% des Skalenendwerts, je nachdem, welcher Wert größer ist; CODA KC-Serie: NIST-rückführbare Gasgenauigkeit von ±0,5% des Messwerts oder ±0,05% des Skalenendwerts, je nachdem, welcher Wert größer ist
- Aufwärmzeiten von weniger als 1 Sekunde
Flüssigchromatographie (LC)
In der Hochdruck-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) wird eine Probe mit Hilfe eines flüssigen, unter hohem Druck stehenden Trägers in einzelne Komponenten aufgetrennt. Im Gegensatz zur Gaschromatographie, bei der die Probe flüchtig sein muss, um mit dem inerten Trägergas zu arbeiten, muss die Probe bei der Flüssigkeitschromatographie löslich sein, um mit der mobilen Trägerflüssigkeit zu arbeiten. Genau wie bei der Gaschromatographie wird die Probe bei der Flüssigkeitschromatographie durch eine beheizte Kammersäule oder stationäre Phase geleitet, was zur Trennung der verschiedenen Komponenten führt, die dann auf einen Detektor treffen.
Verwendung von Alicat-Geräten in LC
Genau wie bei Gaschromatographiesystemen ermöglicht die CODA KC-Serie eine kontinuierliche, genaue, wiederholbare und mobile Trägerflusskontrolle bei der Flüssigkeitschromatographie, da die CODA-Geräte sowohl mit Gasen als auch mit Flüssigkeiten kompatibel sind. Die CODA KC-Serie von Alicat verfügt über die folgenden zusätzlichen Funktionen, die für Flüssigchromatographie-Systeme von Vorteil sind:
- Betriebsdrücke bis zu 4000 PSIA
- Kompatibilität für verschiedene mobile Trägerflüssigkeiten mit aggressiver oder unbekannter Zusammensetzung
- NIST-rückführbare Flüssigkeitsgenauigkeit von ±0,2% vom Messwert oder ±0,05% vom Skalenendwert, je nachdem, welcher Wert größer ist
- Wiederholbarkeit von ±0,05% vom Messwert oder ±0,025% vom Skalenendwert, je nachdem, welcher Wert größer ist
Massenspektroskopie (MS)
Die Massenspektroskopie beschreibt das Verfahren zur Bestimmung des Masse-Ladungs-Verhältnisses von Ionen, wodurch das Molekulargewicht verschiedener Komponenten in einer Probe ermittelt wird. Diese Technik wird häufig mit der Gas- oder Flüssigkeitschromatographie kombiniert, wobei die Chromatographie einzelne Komponenten einer Probe trennt und die Massenspektrometrie diese Komponenten identifiziert und die Verteilung bzw. das Gewicht der verschiedenen Komponenten in der Probenmischung bewertet.
Verwendung von Alicat-Geräten in MS
Massendurchflussregler wie die MC-Serie von Alicat oder die CODA KC-Serie können zur Steuerung der Ionisierung von Proben in der Massenspektroskopie verwendet werden, insbesondere über die Elektrospray-Ionenquelle Technik. Bei diesem Verfahren werden die Gase des Verneblers mit Hilfe eines Massendurchflussreglers gesteuert, der mit der Probenflüssigkeit, z. B. der aus einem Flüssigkeitschromatographiesystem austretenden Flüssigkeit, gemischt wird, wodurch ein Aerosolspray entsteht, das dann durch ein Trocknungsgas verdampft wird, das ebenfalls mit einem anderen Massendurchflussregler gesteuert wird.
Da die Durchflussraten von Trocknungs- und Zerstäubergasen übereinstimmen müssen, lassen sich mit Hilfe von Massendurchflussgeräten wie der MC-Serie oder der KC-Serie die Zerstäuber- und Trocknungsgase besser regulieren, was die Genauigkeit der Massenspektrometrie verbessert und präzisere Messungen ermöglicht.