Nel panorama delle analisi chimiche, i gas cromatografi (GC) si distinguono per l’innegabile qualità, per la loro alta precisione e affidabilità. Tali strumenti, infatti, sono in grado di definire la composizione di miscele complesse, raggiungendo un livello di dettaglio ineguagliabile. 

Gli strumenti per la gas cromatografia celano un ingegno raffinato che consente di separare e identificare singole molecole, fornendo informazioni preziose in svariati contesti sia industriali che scientifici. 

Quali tipologie di strumenti per la gas cromatografia esistono? Che cos’è un gas cromatografo e quali sono le sue applicazioni? Scopriamo di più in questo articolo. 

Tipologie di analizzatori gas cromatografi

Per l’analisi gas cromatografica è possibile impiegare differenti tipologie di gas cromatografi: non esiste un unico strumento universale, in quanto le caratteristiche di tali dispositivi possono variare in base alle specifiche esigenze analitiche. 

In particolare, i modelli più utilizzati di gas cromatografi sono: 

• a ionizzazione di fiamma (GC-FID): si tratta dei gas cromatografi più comuni, che utilizzano un rilevatore a ionizzazione di fiamma (FID) per la determinazione di composti organici contenenti carbonio (idrocarburi) da livelli % fino a ppb. 

• a conducibilità termica (GC-TCD): sono i gas cromatografi per uso generale, che si avvalgono di un rilevatore di conducibilità termica (TCD) che rileva la differenza di conduttività termica tra il campione e un gas di riferimento per rilevare la maggior parte dei composti gassosi organici ed inorganici (inclusi gas permanenti come idrogeno, ossigeno e azoto) dalle % fino a ppm.

• a ionizzazione di scarica (GC-DID): questi gas cromatografi, che richiedono una formazione minima, utilizzano un rivelatore a ionizzazione di scarica (DID) per la misurazione di impurità in tracce in vari flussi di gas, consentendo di effettuare misurazioni da ppm a poche ppb con facilità.

• a fotometria in fiamma (GC-FPD): i vantaggi di questa tipologia di gas cromatografi sono l’elevata sensibilità, l’elevata selettività e la risposta rapida. Basandosi sul principio della luminescenza, sono particolarmente adatti per rilevare determinati elementi con specifiche proprietà luminescenti, come fosforo, zolfo, ecc.

Le colonne gascromatografiche: il cuore della separazione

Il componente principale di ogni gas cromatografo è la colonna gascromatografica: un tubo sottile e lungo, rivestito internamente da una fase stazionaria, in cui viene iniettata la miscela da analizzare e trasportata da una fase mobile gassosa (il carrier, tipicamente: elio, azoto, argon o idrogeno). Le diverse molecole della miscela interagiscono con la fase stazionaria in modo differenziale, separandosi a seconda della loro affinità con essa.

I rivelatori: dove si definisce l’identità delle molecole separate

Dopo essere state separate nella colonna gascromatografica, le molecole raggiungono il rivelatore, dove si misura la quantità dei componenti e viene fornito un segnale elettrico proporzionale alla concentrazione di ogni componente. 

Interpretando i cromatogrammi: la composizione della miscela

Gli strumenti per la gas cromatografia, dopo il passaggio delle molecole nel rivelatore, forniscono una serie di dati che vengono tradotti in un cromatogramma. Tale grafico rappresenta la separazione e la quantità di ogni componente della miscela. L’analisi del cromatogramma, che deve essere svolta da un tecnico esperto, permette di identificare e quantificare i componenti presenti nella miscela originale. 

Un ventaglio di applicazioni: dalla medicina all’industria

L’obiettivo della gas cromatografia è quello di separare, identificare e quantificare i componenti di una miscela gassosa. 

I gas cromatografi trovano impiego in una vasta gamma di campi, tra cui: 

• analisi farmaceutica, per il controllo della qualità dei farmaci e per l’identificazione di principi attivi e impurità;
• analisi ambientale, per il monitoraggio di inquinanti atmosferici e contaminanti nell’acqua e nel suolo;
• analisi alimentare, per il controllo della qualità degli alimenti e l’identificazione di aromi, fragranze e composti nutritivi;
• controllo della qualità industriale, per il monitoraggio dei processi produttivi e l’identificazione di difetti nei materiali.

La versatilità e l’ampia gamma di applicazioni rendono gli strumenti per la gas cromatografia alleati preziosi in svariati campi scientifici e industriali. Per maggiori informazioni sul funzionamento di tali dispositivi e la scelta del più adatto alle diverse esigenze di analisi, contatta il team specializzato di APT.