Prinzip der Gaschromatographie und Analyse eines Heptan-Butanol-Gemisches

Die Gaschromatographie ist ein leistungsfähiges Analyseverfahren zur Trennung von Stoffgemischen. Bei dieser Methode dient ein inertes Gas, meist Helium oder Stickstoff, als mobile Phase.

Highlight: Das Trägergas wird gewählt, weil es nicht mit der Probe reagiert und so die Analyse nicht beeinflusst.

Der Gaschromatographie Aufbau umfasst folgende Schritte:

1. Die Probe wird in den Gaschromatographen injiziert und bei Bedarf verdampft.
2. Das Trägergas transportiert die gasförmige Probe durch die Trennsäule.
3. In der Säule wechselwirken die Probenbestandteile unterschiedlich stark mit der stationären Phase.
4. Die getrennten Komponenten erreichen den Detektor zu verschiedenen Zeiten.

Example: Bei der Untersuchung eines Gemisches aus Heptan und Butan-2-ol mit unpolarem Paraffin als stationärer Phase zeigt das Chromatogramm zwei deutlich getrennte Peaks.

Die Gaschromatographie Auswertung erfolgt anhand des Chromatogramms. Der erste Peak wird vermutlich Butan-2-ol zugeordnet, der zweite Heptan. Diese Hypothese basiert auf der stärkeren Wechselwirkung des unpolaren Heptans mit der unpolaren stationären Phase.

Vocabulary: Retentionszeit - Die Zeit, die eine Substanz benötigt, um die Trennsäule zu durchlaufen.

Zur Überprüfung dieser Annahme könnte man Reinsubstanzen einzeln analysieren und ihre Retentionszeiten mit denen des Gemisches vergleichen.

Die Gaschromatographie Anwendungsbeispiele sind vielfältig und umfassen die Analyse von Umweltproben, Lebensmitteln und in der Gaschromatographie medizinische Anwendung die Untersuchung von Blut oder Urin auf Drogen oder Medikamente.

Löslichkeit von Alkoholen und Gaschromatographie

Die Löslichkeit von Alkoholen in verschiedenen Lösungsmitteln wird durch ihre molekulare Struktur bestimmt. Ethanol löst sich sowohl in Wasser als auch in Heptan, da es sowohl polare als auch unpolare Anteile besitzt.

Highlight: Die Hydroxylgruppe des Ethanols ermöglicht Wasserstoffbrückenbindungen mit Wasser, während der kurze Alkylrest Van-der-Waals-Kräfte mit unpolaren Lösungsmitteln wie Heptan eingeht.

Cetylalkohol (1-Hexadecanol) wird als Emulgator in Hautcremes verwendet. Seine lange Kohlenwasserstoffkette und polare Hydroxylgruppe ermöglichen die Verbindung von Wasser und Fetten zu einer stabilen Emulsion.

Definition: Ein Emulgator ist ein Stoff, der die Vermischung von normalerweise nicht mischbaren Flüssigkeiten wie Öl und Wasser ermöglicht.

Glycerin (1,2,3-Propantriol) dient als Feuchthaltemittel in Kosmetikprodukten. Es löst sich gut in Wasser aufgrund seiner drei Hydroxylgruppen, aber nicht in unpolaren Lösungsmitteln wie Heptan.

Vocabulary: Feuchthaltemittel - Eine Substanz, die Feuchtigkeit bindet und so vor Austrocknung schützt.

Die Gaschromatographie ist eine analytische Methode zur Trennung von Stoffgemischen. Sie nutzt ein inertes Trägergas als mobile Phase und eine stationäre Phase in einer Trennsäule. Die zu untersuchende Probe wird verdampft und durch die Säule geleitet, wobei sich die Komponenten aufgrund unterschiedlicher Wechselwirkungen mit der stationären Phase trennen.