мини|десно|300п|Гасни хроматограф са аутосемплером Гасна хроматографија (-{GC}-) или Гасно-течна хроматографија (-{GLC}-), је хроматографска метода раздвајања и детекције органских једињења. Код ове инструменталне методе мобилна фаза је и уједно носећи гас, обично инертан (најчешће аргон или хелијум) или гас који не реагује са испитиваним узорком (најчешће азот) а стационарна фаза је лепеза избора од молекулског сита па до капиларних колона пресвучених вискозном течношћу или микроскопским слојевима полимера. Инструмент који се користи код ових техника, гасно хроматографског раздвајања и анализе, се назива гасни хроматограф.
Гасна хроматографија је различита техника од других врста хроматографије као што су -{HPLC}- или -{TLC}-. Основна разлика је у начину проласка испитиване супстанце кроз колону, узорак је увек у гасном стању. Код пуњених (пакованих) колона узорак пролази кроз стационарну фазу и компоненте узорка бивају задржане различито време у колони у зависности од величине молекула. Капиларне колоне су данас много заступљеније и код капиларних колона је веома слично, само што се време задржавања регулише са зидовима колоне које могу бити пресвучене са различитом врстом стационарних фаза и на тај начин компоненте узорка бивају задржане и раздвојене једно од друге и то време задржавања (време детектовања) се зове ретенционо време. На свакој колони се налази једна плочица која представља својеврсну личну карту колоне, са свим информацијама везаним за ту колону (нпр. попречни пресек).
Гасно хроматографска анализа Гасни хроматограф је инструмент који се у хемијској анализи користи за раздвајање компоненти из смеше датог узорка. Принцип гасно хроматографске анализе је у проласку узорка (ношен гасом носачем) кроз колону која раздваја узорак на компоненте у зависности од физичких и хемијских особина компоненти и њихових могућих узајамних односа са стационарном фазом, колумским пуњењем. Раздвајањем компонената смеше, различитим временским задржавањем компоненти у колони (свака компонента има своје ретенционо време) и њиховом детекцијом се врши идентификација појединих компоненти. На крају колоне је детектор који електричним путем региструје поједине компоненте узорка. Брзина проласка узорка кроз колону се одређује температуром колоне у пећи и подешавањем брзине проласка носећег гаса (-{flow rate}-).
Приликом гасно хроматографске анализе преко инјектора се у колону са микро шприцем убацује тачно позната запремина узорка (запремина је изражена у микролитрима (-{µL}-). Ту даље улогу носиоца преузима гас носач, који узорак проноси кроз колону. Проток гаса носача је и даље стабилан али узорак се разлаже на саставне делове због различитих адсорбционих способности појединих компоненти узорка. Повећавањем дужине кретања појединих компоненти кроз колону, повећава се и дистанца између њих, тако да у идеалном случају, приликом изласка узорка из колоне и стизања до детектора, све компоненте узорка су јасно раздвојене и свака посебно наилази на детектор. Помоћу детектора, и времена излажења, се идентификује свака поједина компонента и концентрација сваке у датом узорку.
Делови гасног хроматографа мини|300п||Шема гасног хроматографа Боца са гасем носачем Вентил, регулатор притиска Инјектор Пећ, регулатор температуре Колона Детектор Монитор или штампач
Инјектор, колона и детектор се морају налазити у контролисаном термостатичном делу гасног хроматографаEncyclopedia of Physical Science and Technology, Third Edition
Аутосемплер мини|десно|200п|Улазни вентил на -{HPLC}- Аутосемплер или аутоматско узорковање може бити или је део гасног хроматографа који аутоматски узима узорак који се испитује и убацује га у инјектор. Предност аутосемплера над мануалним узорковањем је у поновљивости и оптимизацији времена, што је један од битних фактора за одређивање природе испитиваног узорка и њених компоненти.
Постоји велики број различитих аутосемплера и они се деле по: капацитету (прецизности или поновљивисти), технологијској употреби (-{XYZ robot VS rotating/SCARA-robot}-) или по природи анализе која може бити: Течна Са статичном главом — технологија са бризгалицама Са динамичком главом — технолохија са променљивом узоркивачким линијама SPME (-{Solid phase microextraction}-), техника развијена на Универзитету у Вотерлу (-{University of Waterloo,UW}-), Онтарио, Канада током 1990-их.
Инјектори Инјектор је део гасног хроматографа који је директно повезан са колоном и служи да би се узорак убацио у колону за испитивање.
Врсте инјектора: Split/splitless инјектор (-{S/SL (Split/Splitless) injector}-); Узорак се преко загрејане коморе помоћу бризгалице, шприца, убаци у инлет где га преузима носећи гас и, делимично или потпуно, односи на колону. Директан; узорак се убацује без предгрејача. -{PTV}- инјектор; инјекторски систем испаравања узорка помоћу програмираног грејача (-{Programmed Temperature Vaporising injector}-). Температура узорка се овом техником градијално повећава и она увек је испод тачке кључања датог узорка. Гасни инјектор; инјектор који користи проток гаса као узимач узорка, техника се састоји из повезивања разних узорака који стоје у боцама под притиском и системом вентила се убацују у ток који образује гас носач. Систем прочистити-уловити (-{P/T (Purge-and-Trap) system}-); Узорак се прво барботира се неким инертним гасом. Испарљиве компоненте узорка се затим хватају на апсорпциону колону која се држи на собној или сниженој температури. Апсорпциона колона се затим греје и волатилне компоненте се струјом носећег гаса преносе на колону за раздвајање. Узорци који захтевају прочишћавање или корекцију концентрације могу се такође убацити преко (-{S/SL}-) инјектора. SPME (-{Solid phase microextraction}-), нуди лаку и јефтину замену -{P/T}- система са универзалном могућношћу употребе бризгалица и split/splitless инјектора (-{S/SL}-).
Колоне мини|Капиларна колона GC Традиционално колоне у гасно хроматографској анализи се деле на две основне врсте: Паковане колоне су дужине од 1.5 - 10 -{m}- и дијаметра од 2 - 4 -{mm}-. Тело колоне је направљено обично од нерђајућег челика (-{stainless steel}-) или стакла и садржи инертно пуњење које је пресвучено са течном или чврстом стационарном фазом. Природа облоге одређује која ће се врста материјала највише адсорбовати. Због огромног броја врсте колона постоји подела и по специфичним типовима спојева. Капиларне колоне имају веома мали унутрашњи дијаметар, ред величина је од неколико десетих делова милиметра и дужине између 25-60 -{m}-. Унутрашњи зидови колоне су обично обложене са активним материјалом (-{WCOT columns}-), док неке од колона ове врсте имају солидно пуњење са пуно паралелних такозваних микропора (-{PLOT columns}-). Већина капиларних колона су направљене од стопљене силике са полиимидом (-{polyimide}-) као облогом. Ове колоне су флексибилне тако да их је веома лако паковати у колонску пећ. Капиларне колоне су направљене од кварцне цеви, а како не би била ломљива, пресвучена је полиамидом са спољашње стране, а са унутрашње стране је распоређена течна стационарна фаза. Данас на тржишту постоји велики избор, како по физичким, тако и по хемијским карактеристикама, као што је дужина, дебљина и различита стационарна фаза.
У новије време развијају се нове технике и методе, тако да постоји и трећа врста: Ново развијене где су убачене две паралелне колоне у једну колону, што је применљиво када стационарна фаза није компатибилна. Овде такође постоји подела: Микробрза колона (-{microFAST}-), оне су грејане изнутра и две колоне, унутрашњи грејач и температурни сензор су спојени са једном заједничком колоном.; Микропаковане колоне спољњег дијаметра од 1/16", су колона у колони паковане колоне (-{column-in-column packed columns}-) где спољна колона има другачије пуњење од унутрашње колоне и омогућава истовремено двојно раздвајање у колонама.
Температурна зависност молекуларне адсорпције појединих компонената смеше и њихово кретање кроз колону захтева веома пажљиву контролу температуре, чак до неколико десетих делова степена. Смањење температуре доводи до бољег раздвајања компоненти али такође и до дугачког елуционог времена (времена излажења). Због овога је уведен и такозвани температурни програм, где се температура постепено повећава или смањује у зависности од потребе.
Избор носећег гаса или мобилне фазе је такође важан фактор у гасној хроматографији, за сада се као највише коришћен сматра хелијум, због својих особина опште инертности и незапаљивости, као и најбољих хроматографских перформанси (након водоника). За хелијумом пуно не заостаје (по употреби) ни водоник па затим азот и аргон а у неким случајевима и ваздух.
Детектори У гасној хроматографији се користе више врста детектора. Најпознатији и најкоришћенији међу њима су пламено јонизациони детектор (-{FID}-) и термално проводљиви детектор (-{TCD}-). Оба детектора су доста универзална и могу детектовати велики опсег компоненти са широком варијацијом концентрације. Термално проводљиви детектори су за нијансу универзалнији и могу детектовати већину компоненти чија је термална проводљивост већа од термалне проводљивости носећег гаса, на задатој температури. Пламено јонизациони детектори су осетљивији на угљоводонична једињења и не могу детектовати воду. Такође предност -{TCD}- детектора над -{FID}- детектором је да не уништава испитиване компоненте (пламено јонизациони их сагорева) и могу се поставити у серији приликом анализе што омогућава додатна испитивања за једну те исту компоненту.
Принципи детекције Табела приказује типичне детекторе којима се служи гасна хроматографијаSkoog, Douglas A., F. James Holler, & Stanley R. Crouch. Principles of Instrumental Analysis. 6th Edition. United States: Thomson Brooks/Cole, 2007 (Skoog, 2007: 793).. Врста детектора Природа узорка Детекциони лимит Пламено јонизациони (-{FID}-) Угљоводоници 1 -{pg/s}- Термално проводљиви (-{TCD}-) Универзални 500 -{pg/mL}- Електронско апсорпциони (-{ECD}-) Хлорна једињења 5 fg/s Масени спектрометар (-{MS}-) Универзални 0.25 до 100 -{pg}- Термални (-{TID}-) Азотна & Фосфорна једињења 0.1 -{pg/s}- (-{P}-); 1 -{pg/s}- (-{N}-) Електро проводљиви Једињења хлора, сумпора или азота 0.5 -{pg Cl/s}-, 2 -{pg S/s}-, 4 -{pg N/s}- Фотојонизациони (-{PID}-) Једињења Јонизована -{UV}- зрачењем 2 -{pg C/s}- Фуријеров ред трансформације -{IR}- (-{FTIR}-) Органска једињења 0.2 до 40 -{ng}- Детекција органских једињења је најефектнија ако се користи пламено јонизовани детектор. Биохемијске компоненте као што су протеини, нуклеотиди и фармацеутске смеше се такође могу радити са пламено јонизованим детекторим, али такође са термално проводљивим, термалним или електро проводљивим што је омогућено присуством атома азота, фосфора или сумпора у узорку. мини|десно|300п|Пример (-{GC-MS}-) комбинације
Неки гасни хроматографи су спојени за масени спектрометар који у овом случају служи као детектор. Ова комбинација је поната као (-{GC-MS}-). Затим, неке (-{GC-MS}-) су спојене на нуклеарно мегнетско резонантни спектрометар (-{NMR}-) који у овом случају игра улогу помоћног детектора. Ова комбинација је позната као (-{GC-MS-NMR}-). Такође је могуће повезати (-{GC-MS-NMR}-) за инфрацрвени спектрофотометар (-{IR}-) који такође у овом случају служи као помоћни детектор. Ова комбинација је позната као (-{GC-MS-NMR-IR}-). Ове комбинације служе само у изузетним приликама и нису уобичајне, али су компатибилне и у неким изузетним случајевима су корисне и могу послужити, већина стандардних испитивања се врши у са (-{GC}-), (-{MS}-) или комбинацији (-{GC-MS}-).
Гасно хроматографске методе Под гасно хроматографском методом се подразумевају услови под којима се одиграва анализа. Процес одређивања идеалних услова анализе се назива Развојна метода.