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初心者のためのガスクロ講座 第2回 ガスクロのしくみについて

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クロマトチャートとは?

クロマトチャートとは、ガスクロで測っているガスの濃度を示してくれる線図のことです。見た目は心電図のようで、1本の線で山や谷が描かれています。
一般に、山や谷のところを「ピーク」と呼び、これが測っているガスの濃度を示すものになります。また、山、谷でないところ(平たいところ)は「ベースライン」と呼びます。

 

キャリヤーガスとは?

キャリヤーガスとは、ガスクロの流路に常に流し続けるガスのことです。 クロマトチャートのベースラインを決めるガスです。 反応性の低い単一のガス・・・He、Ar などがよく使われます。 走り幅跳びの踏み切り線を決めるためのガス、と考えればよいでしょう。

サンプルガスとは?

測定したいガスのことです。フロー図のサンプルガス入口から注入します。 ごく少量かつ、常に同じ体積のガスを注入する必要があるので、 シリンジポンプ(注射器のようなもの)などがよく使われます。 例えば工場の排ガスを測りたい場合、まず煙突付近の空気をテドラーバッグなどの袋に採取します。 次にテドラーバッグからシリンジポンプで定量を抜き取り、 ガスクロのサンプルガス入口に注入する、という流れになります。

カラムとは?

ガスクロにとって非常に重要な部品、カラムについて説明します。 カラムとはとても細長い配管に、充填材(細かい砂のようなもの)が詰まっています。
キャリヤーガスやサンプルガスは、この砂の詰まった配管であるカラムを通って検出器に到達します。 サンプルガスは多くの場合、いくつかのガスが混じっているのですが、カラムを通ると物質ごとに順番になって出てきます。 カラムはバラバラに混ざっているガスを物質ごとに区分けする機能を持っているのです。
それでは図2を見ながら、カラムによってどのように物質が区分けされるか勉強しましょう。 サンプルガスは物質Aと物質Bによって構成されています。 キャリヤーガスが流れ続けている流路に、少量のサンプルガスを注入しました。 カラムに行き着くまでは、物質A、物質B、キャリヤーガスはバラバラに混在しています。 サンプルガスがカラムに到達すると・・・ カラム充填材によって、物質Aと物質Bは進路を制限されています。 物質Bは大きいのでカラム充填材に邪魔されてなかなか出口に到達できません。 物質Aは小さいので充填材にはあまり邪魔されず、すばやく出口に到達できました。
その結果、カラムを早く抜け出せた物質Aの集団、しばらく経ってカラムを抜けるのに時間が掛かってしまった物質Bの集団、という具合に、物質Aと物質Bの分離が成功しました。ちなみに、カラムは温度によって機能が左右する特徴があるので、温度を一定にさせるため、カラム恒温槽という高温の箱に収納されています。

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