طول ستون GC

طول ستون GC بر سه پارامتر مهم تأثیر می گذارد. این پارامترها عبارتند از:

  1. راندمان
  2. ماندگاری (زمان تجزیه و تحلیل)
  3. فشار گاز حامل
ستون GC

1- راندمان

کارایی ستون GC متناسب با طول ستون است. وضوح یک تابع جذر از شماره صفحه نظری است. به عنوان مثال، دو برابر شدن طول ستون (در نتیجه کارایی) از نظر تئوری افزایش می یابد.
وضوح تنها 1.41 برابر (نزدیک به 1.2-1.3 برابر در عمل) افزایش پیدا می کند. ستون‌های بلندتر زمانی استفاده می‌شوند که جداسازی قله کوچک باشد و بازده ستون بالا (یعنی قله‌های باریک) مورد نیاز باشد. شکل زیر تفاوت وضوح را برای سه طول مختلف در ستون GC نشان می دهد.

2- ماندگاری

حفظ املاح متناسب با طول ستون GC برای شرایط دمایی همدما است. برای شرایط برنامه دما، تغییر 1/3-1/2 مقدار همدما است. هنگامی که کارایی با افزایش طول ستون افزایش می یابد، افزایش قابل توجهی در زمان تجزیه و تحلیل وجود دارد. شکل زیر تفاوت در حفظ را برای سه طول مختلف نشان می دهد.

3- فشار گاز حامل

فشار سر ستون GC تقریباً متناسب با طول ستون است. فشار معمولاً مشکلی نیست مگر اینکه قطر ستون بسیار کوچک یا بزرگ باشد. ستون های بلند و با قطر کم نیاز به فشار بالای سر دارند و ستون های کوتاه با قطر عریض به فشار سر بسیار کم نیاز دارند. هیچ کدام از این شرایط چندان عملی نیستند و ممکن است یک عامل محدود کننده باشند. انتخاب گاز حامل نیز بر فشار ستون تاثیر خواهد داشت.
با افزایش طول ستون، نشتی ستون افزایش می یابد. ستون های بلندتر فاز ثابت بیشتری دارند، بنابراین محصولات با تخریب بیشتری تولید می شود. افزایش نشتی با ستون‌های طولانی‌تر زیاد نیست و نباید مانعی برای استفاده از ستون‌های طولانی‌تر در مواقع ضروری باشد.
هزینه ستون GC ارتباط مستقیمی با طول ستون دارد. دوبرابر کردن طول ستون تقریباً دو برابر قیمت ستون می شود. هنگامی که کارایی با افزایش طول ستون افزایش می یابد، افزایش قابل توجهی در هزینه ستون وجود دارد. زمانی که در ارتباط با افزایش زمان تجزیه و تحلیل در نظر گرفته شود، افزایش طول ستون باید آخرین گزینه معقول برای افزایش کارایی باشد.

ستون‌های کوتاه‌تر به ازای هر متر هزینه بیشتری نسبت به ستون‌های بلندتر دارند. برش ستون های بلندتر به طول های کوتاه تر روش خوبی برای صرفه جویی در هزینه به نظر می رسد، اما توصیه نمی شود. کیفیت قطعات کوچکتر را نمی توان تضمین کرد و ممکن است مانند ستون اصلی و سالم نباشد. از نظر تئوری، هر قطعه باید نتایج رضایت بخش و ثابتی ارائه دهد. در عمل، همیشه این اتفاق نمی افتد. زمانی که قطعات کوتاه‌تر از ستون اصلی بریده می‌شوند، احتمال تغییر تک تک قطعات بیشتر است. با افزایش طول ستون، ضخامت لایه و قطبیت فاز ثابت، و کاهش قطر ستون، تنوع بیشتر بین قطعات منفرد مشاهده می‌شود. در نهایت، احتمال شکستگی لوله در هنگام پیچیدن ستون‌های کوتاه‌تر روی قفس‌های دیگر افزایش می‌یابد. از نظر فنی، برش یک ستون به قطعات کوتاه‌تر، ضمانت عملکرد را باطل می‌کند.

بطور خلاصه برای انتخاب طول مناسبی از ستون GC می توان گفت:

1- هنگامی که بهترین طول مشخص نیست، با ستون های 25-30 متری شروع کنید.

2- ستون های 10-15 متری برای نمونه های حاوی املاح بسیار خوب جدا شده یا املاح بسیار کمی مناسب هستند. طول های کوتاه تر برای ستون های با قطر بسیار کم برای کاهش فشار سر استفاده می شود.

3- در مواقعی که تفکیک پذیری با روش های دیگر امکان پذیر نیست (قطر کوچکتر، فاز ثابت متفاوت، تغییر دمای ستون) باید از ستون های 50-60 متری استفاده کرد. برای نمونه های پیچیده حاوی تعداد زیادی املاح مناسب است. ستون های بلند زمان تحلیل طولانی و هزینه بالاتری دارند.