11.14 : Cromatografia gassosa: panoramica dei rilevatori

I rilevatori nella cromatografia gassosa (GC) aiutano a identificare e a quantificare i componenti di una miscela traducendo le proprietà chimiche in dei segnali misurabili, che vengono visualizzati su un cromatogramma. I rilevatori possono essere classificati in due tipi principali: distruttivi e non distruttivi.

Un rilevatore non distruttivo consente di analizzare un campione senza alterarlo o consumarlo, questo significa che il campione può essere raccolto dopo il rilevamento per delle ulteriori analisi. Gli esempi includono i rilevatori di conduttività termica e i rilevatori a cattura di elettroni.

D'altro canto, un rilevatore distruttivo provoca dei cambiamenti chimici nell'analita o lo consuma completamente durante il rilevamento, rendendo impossibile il recupero del campione in seguito. Spesso questo comporta la combustione o la reazione chimica del campione, rendendo il recupero impossibile. Alcuni esempi includono i rilevatori a ionizzazione di fiamma e ad azoto-fosforo, che bruciano il campione.

Un rilevatore ideale per la cromatografia gassosa dovrebbe essere non distruttivo e possedere un'elevata sensibilità per il rilevamento di basse concentrazioni di un analita. Dovrebbe mostrare reattività a tutti gli analiti o rispondere selettivamente a delle classi specifiche di analiti, mantenendo una risposta lineare su un ampio intervallo di concentrazione. La linearità indica che la risposta del rilevatore è direttamente proporzionale alla concentrazione degli analiti, rendendo più facile quantificare la quantità presente. La stabilità, l’affidabilità e la riproducibilità sono cruciali, con il rilevatore insensibile alle variazioni di portata e di temperatura. Ottenere un breve tempo di risposta, indipendentemente dalla portata, migliora la produttività del campione e riduce i tempi di analisi per grandi quantità di campione. Inoltre, il rilevatore dovrebbe mostrare un'interferenza minima dai componenti della matrice del campione e compatibilità con vari tipi di analiti. Infine, la robustezza e la durata sono delle caratteristiche vitali, che garantiscono l'affidabilità e la resilienza del rilevatore nelle condizioni incontrate nell'analisi gascromatografica.

L'analisi gascromatografica, di solito, usa la conduttività termica, la ionizzazione di fiamma, lo spettrometro di massa, il termoionico, la conduttività elettrolitica, la fotoionizzazione, la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (o FTIR) e i rilevatori a cattura di elettroni.

I rilevatori a ionizzazione di fiamma offrono un intervallo di risposta lineare più ampio, sebbene distruggano il campione e possiedano un limite di rilevamento più elevato rispetto ai rilevatori a conduttività termica. I rilevatori a cattura di elettroni presentano dei limiti di rilevamento eccellenti, ma hanno un intervallo lineare relativamente ristretto. In definitiva, la scelta del rilevatore dipende dal tipo di campione in analisi e dal limite di rilevamento tipico del rilevatore.