गैस वर्णलेखन

गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी) एक सामान्य प्रकार की क्रोमैटोग्राफी है जिसका उपयोग विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में पृथक्करण प्रक्रिया और उन यौगिकों का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है जिन्हें रासायनिक अपघटन के बिना वाष्पीकृत किया जा सकता है। जीसी के विशिष्ट उपयोगों में किसी विशेष पदार्थ की शुद्धता का परीक्षण करना, या मिश्रण के विभिन्न घटकों को अलग करना शामिल है। प्रारंभिक क्रोमैटोग्राफी में, जीसी का उपयोग मिश्रण से शुद्ध यौगिक तैयार करने के लिए किया जा सकता है। गैस क्रोमैटोग्राफी को कभी-कभी वाष्प चरण क्रोमैटोग्राफी (वीपीसी) या गैस-तरल विभाजन क्रोमैटोग्राफी (जीएलपीसी) के रूप में भी जाना जाता है। ये वैकल्पिक नाम, साथ ही साथ उनके संबंधित संक्षेप, अक्सर वैज्ञानिक साहित्य में उपयोग किए जाते हैं।

गैस क्रोमैटोग्राफी एक मोबाइल चरण में गैसीय या तरल नमूने को इंजेक्ट करके मिश्रण में यौगिकों को अलग करने की प्रक्रिया है, जिसे आमतौर पर वाहक गैस कहा जाता है, और एक स्थिर चरण के माध्यम से गैस को पास किया जाता है। मोबाइल चरण आमतौर पर एक अक्रिय गैस या प्रतिक्रियाशीलता (रसायन विज्ञान) गैस जैसे हीलियम, आर्गन, नाइट्रोजन या हाइड्रोजन है। स्थिर चरण कांच या धातु ट्यूबिंग के एक टुकड़े के अंदर एक ठोस ठोस समर्थन पर ठोस कणों की सतह पर चिपचिपाहट की एक सूक्ष्म परत है जिसे स्तंभ कहा जाता है। कुछ स्तंभों में ठोस कणों की सतह भी स्थिर चरण के रूप में कार्य कर सकती है। कांच या धातु का स्तंभ जिसके माध्यम से गैस का चरण गुजरता है, एक ओवन में स्थित होता है जहां गैस के तापमान को नियंत्रित किया जा सकता है और स्तंभ से निकलने वाले एलुएंट की निगरानी कम्प्यूटरीकृत डिटेक्टर द्वारा की जाती है।

ऑपरेटिंग सिद्धांत
एक गैस क्रोमैटोग्राफ एक संकीर्ण ट्यूब से बना होता है, जिसे स्तंभ के रूप में जाना जाता है, जिसके माध्यम से वाष्पीकृत नमूना निष्क्रिय या गैर-सक्रिय गैस के निरंतर प्रवाह के साथ गुजरता है। नमूने के घटक अलग-अलग दरों पर कॉलम से गुजरते हैं, उनके रासायनिक और भौतिक गुणों के आधार पर और कॉलम लाइनिंग या फिलिंग के साथ परिणामी बातचीत, जिसे स्थिर चरण कहा जाता है। स्तंभ आमतौर पर एक तापमान नियंत्रित ओवन के भीतर संलग्न होता है। जैसे ही रसायन स्तंभ के अंत से बाहर निकलते हैं, उनका पता लगाया जाता है और इलेक्ट्रॉनिक रूप से पहचाना जाता है।

पृष्ठभूमि
क्रोमैटोग्राफी रूसी वैज्ञानिक, मिखाइल सेमेनोविच त्वेट के काम में 1903 की तारीख है, जिन्होंने लिक्विड कॉलम क्रोमैटोग्राफी द्वारा प्लांट पिगमेंट को अलग किया।

आविष्कार
गैस क्रोमैटोग्राफी के आविष्कार का श्रेय आमतौर पर एंथनी टी. जेम्स और आर्चर जॉन पोर्टर मार्टिन | आर्चर जेपी मार्टिन को दिया जाता है। उनके गैस क्रोमैटोग्राफ ने सोखना क्रोमैटोग्राफी के बजाय विभाजन क्रोमैटोग्राफी को अलग करने वाले सिद्धांत के रूप में इस्तेमाल किया। लौ आयनीकरण डिटेक्टर के विकास के बाद गैस क्रोमैटोग्राफी की लोकप्रियता तेजी से बढ़ी। मार्टिन और उनके एक अन्य सहयोगी, रिचर्ड लॉरेंस मिलिंगटन सिन्ज, जिनके साथ उन्होंने रसायन विज्ञान में 1952 का नोबेल पुरस्कार साझा किया था, ने पहले के एक पेपर में उल्लेख किया था कि क्रोमैटोग्राफी का उपयोग गैसों को अलग करने के लिए भी किया जा सकता है। सिंज ने अन्य काम किया जबकि मार्टिन ने जेम्स के साथ अपना काम जारी रखा।

गैस सोखना क्रोमैटोग्राफी प्रीकर्सर
1947 में जर्मन भौतिक रसायनशास्त्री एरिका क्रेमर ने ऑस्ट्रियाई स्नातक छात्र फ्रिट्ज़ प्रायर के साथ मिलकर वह विकसित किया जिसे पहला गैस क्रोमैटोग्राफ माना जा सकता है जिसमें एक वाहक गैस, सिलिका जेल से भरा एक स्तंभ और एक तापीय चालकता डिटेक्टर शामिल था। उन्होंने फ्रैंकफर्ट में ACHEMA में क्रोमैटोग्राफ का प्रदर्शन किया, लेकिन इसमें किसी की दिलचस्पी नहीं थी। एनसी टर्नर ने 1943 में बुरेल कॉर्पोरेशन के साथ एक विशाल उपकरण पेश किया जिसमें चारकोल कॉलम और पारा वाष्प का उपयोग किया गया था। उप्साला विश्वविद्यालय के स्टिग क्लेसन ने 1946 में चारकोल कॉलम पर अपना काम प्रकाशित किया जिसमें पारा भी इस्तेमाल किया गया था। गेरहार्ड हेसे, जबकि मारबर्ग/लॉन विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर ने जर्मन रसायनज्ञों के बीच प्रचलित राय का परीक्षण करने का फैसला किया कि एक चलती गैस धारा में अणुओं को अलग नहीं किया जा सकता है। उन्होंने स्टार्च से भरा एक साधारण कांच का स्तंभ स्थापित किया और वाहक गैस के रूप में नाइट्रोजन का उपयोग करके ब्रोमीन और आयोडीन को सफलतापूर्वक अलग कर दिया। इसके बाद उन्होंने एक ऐसी प्रणाली का निर्माण किया जो सिलिका जेल से भरे ग्लास कंडेनसर के माध्यम से एक अक्रिय गैस प्रवाहित करती थी और एल्यूटेड अंशों को एकत्र करती थी। ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी के कर्टेने एसजी फिलिप्स ने थर्मल कंडक्टिविटी डिटेक्टर का उपयोग करके चारकोल कॉलम में अलगाव की जांच की। उन्होंने क्लेसन के साथ परामर्श किया और विस्थापन को अपने पृथक्करण सिद्धांत के रूप में उपयोग करने का निर्णय लिया। जेम्स और मार्टिन के परिणामों के बारे में जानने के बाद, उन्होंने विभाजन क्रोमैटोग्राफी की ओर रुख किया।

स्तंभ प्रौद्योगिकी
प्रारंभिक गैस क्रोमैटोग्राफी में 1-5 मीटर लंबे, 1-5 मिमी व्यास वाले ब्लॉक से बने और कणों से भरे पैक्ड कॉलम का इस्तेमाल किया जाता था। केशिका स्तंभ के आविष्कार से पैक किए गए स्तंभों के संकल्प में सुधार हुआ, जिसमें केशिका की आंतरिक दीवार पर स्थिर चरण को लेपित किया गया है।

ऑटोसैंपलर
The autosampler provides the means to introduce a sample automatically into the inlets. Manual insertion of the sample is possible but is no longer common. Automatic insertion provides better reproducibility and time-optimization.विभिन्न प्रकार के ऑटोसैंपलर मौजूद हैं। रोबोटिक तकनीकों (XYZ रोबोट) के लिए नमूना क्षमता (ऑटो-इंजेक्टर बनाम ऑटोसैंपलर, जहां ऑटो-इंजेक्टर कम संख्या में नमूने काम कर सकते हैं) के संबंध में ऑटोसैंपलर को वर्गीकृत किया जा सकता है बनाम घूर्णन रोबोट - सबसे आम), या विश्लेषण करने के लिए:
 * तरल
 * सिरिंज तकनीक द्वारा स्टेटिक हेड-स्पेस
 * ट्रांसफर-लाइन तकनीक द्वारा डायनेमिक हेड-स्पेस
 * ठोस चरण माइक्रोएक्सट्रैक्शन (एसपीएमई)

इनलेट्स
कॉलम इनलेट (या इंजेक्टर) वाहक गैस के निरंतर प्रवाह में एक नमूना पेश करने का साधन प्रदान करता है। इनलेट हार्डवेयर का एक टुकड़ा है जो कॉलम हेड से जुड़ा होता है।

सामान्य इनलेट प्रकार हैं:
 * एस/एसएल (स्प्लिट/स्प्लिटलेस) इंजेक्टर; एक नमूना एक गर्म छोटे कक्ष में एक सेप्टम के माध्यम से एक सिरिंज के माध्यम से पेश किया जाता है - गर्मी नमूना और नमूना मैट्रिक्स के वाष्पीकरण की सुविधा प्रदान करती है। वाहक गैस तब या तो संपूर्णता (स्प्लिटलेस मोड) या नमूने के एक हिस्से (स्प्लिट मोड) को कॉलम में स्वीप करती है। स्प्लिट मोड में, इंजेक्शन कक्ष में नमूना/वाहक गैस मिश्रण का एक हिस्सा स्प्लिट वेंट के माध्यम से समाप्त हो जाता है। उच्च विश्लेषण सांद्रता (> 0.1%) वाले नमूनों के साथ काम करते समय स्प्लिट इंजेक्शन को प्राथमिकता दी जाती है जबकि कम मात्रा में एनालिटिक्स (<0.01%) के साथ ट्रेस विश्लेषण के लिए स्प्लिटलेस इंजेक्शन सबसे उपयुक्त होता है। स्प्लिटलेस मोड में भारी तत्वों को शुद्ध करने के लिए पूर्व निर्धारित समय के बाद स्प्लिट वाल्व खुलता है जो अन्यथा सिस्टम को दूषित कर देगा। यह प्री-सेट (स्प्लिटलेस) समय अनुकूलित किया जाना चाहिए, कम समय (उदाहरण के लिए, 0.2 मिनट) कम पूंछ सुनिश्चित करता है लेकिन प्रतिक्रिया में नुकसान होता है, लंबा समय (2 मिनट) पूंछ बढ़ाता है लेकिन संकेत भी देता है।
 * ऑन-कॉलम इनलेट; यहां नमूना सीधे बिना गर्मी के, या विलायक के क्वथनांक से नीचे के तापमान पर पूरी तरह से कॉलम में पेश किया जाता है। कम तापमान नमूने को एक संकीर्ण क्षेत्र में संघनित करता है। स्तंभ और इनलेट को तब गर्म किया जा सकता है, जिससे नमूना गैस चरण में जारी हो जाता है। यह क्रोमैटोग्राफी के लिए न्यूनतम संभव तापमान सुनिश्चित करता है और नमूनों को उनके क्वथनांक से ऊपर सड़ने से रोकता है।
 * पीटीवी इंजेक्टर; तापमान-क्रमादेशित नमूना परिचय पहली बार 1979 में वोग्ट द्वारा वर्णित किया गया था। मूल रूप से वोग्ट ने तकनीक को केशिका जीसी में बड़े नमूना संस्करणों (250 µL तक) की शुरूआत के लिए एक विधि के रूप में विकसित किया। वोग्ट ने नियंत्रित इंजेक्शन दर पर लाइनर में नमूना पेश किया। लाइनर का तापमान विलायक के क्वथनांक से थोड़ा नीचे चुना गया था। कम उबलते विलायक को लगातार वाष्पित किया गया और विभाजन रेखा के माध्यम से निकाल दिया गया। इस तकनीक के आधार पर, पोय ने क्रमादेशित तापमान वाष्पीकरण इंजेक्टर विकसित किया; पीटीवी। कम प्रारंभिक लाइनर तापमान पर नमूना पेश करके क्लासिक गर्म इंजेक्शन तकनीकों के कई नुकसानों को दूर किया जा सकता है।
 * गैस स्रोत इनलेट या गैस स्विचिंग वाल्व; संग्रह की बोतलों में गैसीय नमूने सबसे अधिक छह-पोर्ट स्विचिंग वाल्व से जुड़े होते हैं। वाहक गैस का प्रवाह बाधित नहीं होता है जबकि एक नमूने को पहले निकाले गए नमूना लूप में विस्तारित किया जा सकता है। स्विच करने पर, नमूना पाश की सामग्री वाहक गैस धारा में डाली जाती है।
 * पी/टी (पर्ज-एंड-ट्रैप) प्रणाली; एक अक्रिय गैस को एक जलीय नमूने के माध्यम से बुदबुदाया जाता है जिससे अघुलनशील वाष्पशील रसायनों को मैट्रिक्स से शुद्ध किया जा सकता है। वाष्पशील परिवेश के तापमान पर एक शोषक स्तंभ (जाल या सांद्रक के रूप में जाना जाता है) पर 'फंस' जाते हैं। जाल को फिर गर्म किया जाता है और वाष्पशील को वाहक गैस धारा में निर्देशित किया जाता है। पूर्वसंकेन्द्रण या शुद्धिकरण की आवश्यकता वाले नमूनों को ऐसी प्रणाली के माध्यम से पेश किया जा सकता है, जो आमतौर पर एस/एसएल पोर्ट से जुड़ा होता है।

वाहक गैस (मोबाइल चरण) का चुनाव महत्वपूर्ण है। हाइड्रोजन में प्रवाह दर की एक श्रृंखला होती है जो दक्षता में हीलियम के बराबर होती है। हालांकि, हीलियम अधिक कुशल हो सकता है और प्रवाह दर अनुकूलित होने पर सर्वोत्तम अलगाव प्रदान कर सकता है। हीलियम ज्वलनशील नहीं है और बड़ी संख्या में डिटेक्टरों और पुराने उपकरणों के साथ काम करता है। इसलिए, हीलियम सबसे आम वाहक गैस है जिसका उपयोग किया जाता है। हालांकि, हाल के वर्षों में हीलियम की कीमत काफी बढ़ गई है, जिससे क्रोमैटोग्राफरों की बढ़ती संख्या हाइड्रोजन गैस में बदल गई है। ऐतिहासिक उपयोग, तर्कसंगत विचार के बजाय, हीलियम के निरंतर तरजीही उपयोग में योगदान कर सकता है।

डिटेक्टर
ज्वाला आयनीकरण डिटेक्टर (FID) और तापीय चालकता डिटेक्टर (TCD) आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले डिटेक्टर हैं। जबकि TCD इस मायने में फायदेमंद हैं कि वे गैर-विनाशकारी हैं, अधिकांश विश्लेषणों के लिए इसकी कम पहचान सीमा व्यापक उपयोग को रोकती है। FID मुख्य रूप से हाइड्रोकार्बन के प्रति संवेदनशील होते हैं, और TCD की तुलना में उनके प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। एफआईडी पानी या कार्बन डाइऑक्साइड का पता नहीं लगा सकते हैं जो उन्हें पर्यावरण जैविक विश्लेषण के लिए आदर्श बनाते हैं। TCD की तुलना में FID विश्लेषण का पता लगाने के लिए दो से तीन गुना अधिक संवेदनशील है।

TCD टंगस्टन-रेनियम के एक पतले तार के चारों ओर से गुजरने वाले पदार्थ की तापीय चालकता पर निर्भर करता है, जिसमें करंट प्रवाहित होता है। इस सेट अप में हीलियम या नाइट्रोजन अपनी अपेक्षाकृत उच्च तापीय चालकता के कारण वाहक गैस के रूप में काम करते हैं जो फिलामेंट को ठंडा रखते हैं और फिलामेंट की समान प्रतिरोधकता और विद्युत दक्षता बनाए रखते हैं। जब वाहक गैस के साथ मिश्रित स्तंभ से विश्लेषण अणु निकलते हैं, तो तापीय चालकता कम हो जाती है, जबकि फिलामेंट तापमान और प्रतिरोधकता में वृद्धि होती है, जिसके परिणामस्वरूप वोल्टेज में उतार-चढ़ाव होता है, जिससे अंततः एक डिटेक्टर प्रतिक्रिया होती है। डिटेक्टर संवेदनशीलता फिलामेंट करंट के समानुपाती होती है, जबकि यह उस डिटेक्टर के तत्काल पर्यावरणीय तापमान के साथ-साथ वाहक गैस की प्रवाह दर के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

एक लौ आयनीकरण डिटेक्टर (FID) में, इलेक्ट्रोड को स्तंभ के बाहर निकलने के पास हाइड्रोजन / वायु द्वारा ईंधन वाली लौ के निकट रखा जाता है, और जब कार्बन युक्त यौगिक स्तंभ से बाहर निकलते हैं तो वे ज्वाला से पाइरोलाइज़ हो जाते हैं। यह डिटेक्टर केवल कार्बनिक / हाइड्रोकार्बन युक्त यौगिकों के लिए काम करता है क्योंकि कार्बन की पायरोलिसिस पर धनायन और इलेक्ट्रॉन बनाने की क्षमता होती है जो इलेक्ट्रोड के बीच एक करंट उत्पन्न करता है। करंट में वृद्धि का अनुवाद किया जाता है और क्रोमैटोग्राम में शिखर के रूप में प्रकट होता है। एफआईडी की पता लगाने की सीमा कम है (कुछ पिकोग्राम प्रति सेकंड) लेकिन वे कार्बोनिल युक्त कार्बन से आयन उत्पन्न करने में असमर्थ हैं। FIND संगत वाहक गैसों में हीलियम, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और आर्गन शामिल हैं।

FID में, कभी-कभी डिटेक्टर में प्रवेश करने से पहले धारा को संशोधित किया जाता है। एक methanizer कार्बन मोनोऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड को मीथेन में परिवर्तित करता है ताकि इसका पता लगाया जा सके। एक्टिवेटेड रिसर्च इंक द्वारा एक अलग तकनीक पॉलीआर्क है, जो सभी यौगिकों को मीथेन में परिवर्तित करती है।

क्षार लौ डिटेक्टर (AFD) या क्षार लौ आयनीकरण डिटेक्टर (AFID) में NPD के समान नाइट्रोजन और फास्फोरस के प्रति उच्च संवेदनशीलता होती है। हालांकि, ज्वाला के ऊपर एक मनका के बजाय, क्षारीय धातु आयनों को हाइड्रोजन गैस के साथ आपूर्ति की जाती है। इस कारण एएफडी को एनपीडी की थकान का सामना नहीं करना पड़ता है, लेकिन लंबे समय तक निरंतर संवेदनशीलता प्रदान करता है। इसके अलावा, जब क्षार आयनों को ज्वाला में नहीं जोड़ा जाता है, तो AFD एक मानक FID की तरह काम करता है। एक उत्प्रेरक दहन डिटेक्टर (सीसीडी) दहनशील हाइड्रोकार्बन और हाइड्रोजन को मापता है। निर्वहन आयनीकरण डिटेक्टर (डीआईडी) आयनों का उत्पादन करने के लिए एक उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज का उपयोग करता है।

लौ फोटोमेट्रिक डिटेक्टर (एफपीडी) यौगिकों की स्पेक्ट्रल लाइनों का पता लगाने के लिए एक फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब का उपयोग करता है क्योंकि वे एक लौ में जलाए जाते हैं। स्तंभ से निकलने वाले यौगिकों को हाइड्रोजन ईंधन वाली ज्वाला में ले जाया जाता है जो अणुओं में विशिष्ट तत्वों को उत्तेजित करता है, और उत्साहित तत्व (पी, एस, हलोजन, कुछ धातु) विशिष्ट विशेषता तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश को फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब द्वारा फ़िल्टर और पता लगाया जाता है। विशेष रूप से, फास्फोरस उत्सर्जन लगभग 510-536 एनएम और सल्फर उत्सर्जन 394 एनएम है। एक परमाणु उत्सर्जन डिटेक्टर (एईडी) के साथ, एक स्तंभ से निकलने वाला एक नमूना एक कक्ष में प्रवेश करता है जो माइक्रोवेव द्वारा सक्रिय होता है जो प्लाज्मा को प्रेरित करता है। प्लाज्मा विश्लेषण के नमूने को विघटित करने का कारण बनता है और कुछ तत्व एक परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रा उत्पन्न करते हैं। परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रा एक विवर्तन झंझरी द्वारा विवर्तित होता है और फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब या फोटो डायोड की एक श्रृंखला द्वारा पता लगाया जाता है।

इलेक्ट्रॉन कैप्चर डिटेक्टर (ईसीडी) इलेक्ट्रॉन कैप्चर की डिग्री को मापने के लिए एक रेडियोधर्मी बीटा कण (इलेक्ट्रॉन) स्रोत का उपयोग करता है। ECD का उपयोग इलेक्ट्रोनगेटिव/निकालने वाले तत्वों और कार्यात्मक समूहों जैसे हैलोजेन, कार्बोनिल, नाइट्राइल, नाइट्रो समूह और ऑर्गोनोमेटिक्स वाले अणुओं का पता लगाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार के डिटेक्टर में या तो नाइट्रोजन या आर्गन में 5% मीथेन का उपयोग मोबाइल चरण वाहक गैस के रूप में किया जाता है। वाहक गैस स्तंभ के अंत में रखे दो इलेक्ट्रोड के बीच से गुजरती है, और कैथोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) के निकट एक रेडियोधर्मी पन्नी जैसे 63Ni रहती है। रेडियोधर्मी पन्नी एक बीटा कण (इलेक्ट्रॉन) का उत्सर्जन करती है जो अधिक आयन उत्पन्न करने के लिए वाहक गैस से टकराती है और आयनित होती है जिसके परिणामस्वरूप करंट होता है। जब इलेक्ट्रोनगेटिव / निकासी तत्वों या कार्यात्मक समूहों वाले इलेक्ट्रॉनों का विश्लेषण करते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों को पकड़ा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक डिटेक्टर प्रतिक्रिया पैदा करने वाले वर्तमान में कमी आती है।

नाइट्रोजन-फास्फोरस डिटेक्टर (एनपीडी), थर्मिओनिक उत्सर्जन डिटेक्टर का एक रूप जहां नाइट्रोजन और फास्फोरस विशेष रूप से लेपित मनका पर कार्य समारोह को बदलते हैं और परिणामी धारा को मापा जाता है।

ड्राई इलेक्ट्रोलाइटिक कंडक्टिविटी डिटेक्टर (DELCD) क्लोरीनयुक्त यौगिकों को मापने के लिए एक वायु चरण और उच्च तापमान (v. Coulsen) का उपयोग करता है।

मास स्पेक्ट्रोमीटर (एमएस), जिसे गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री भी कहा जाता है। जीसी-एमएस; अत्यधिक प्रभावी और संवेदनशील, नमूने की थोड़ी मात्रा में भी। इस डिटेक्टर का उपयोग उनके द्रव्यमान स्पेक्ट्रम द्वारा क्रोमैटोग्राम में विश्लेषणों की पहचान करने के लिए किया जा सकता है। कुछ जीसी एमएस  एक परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी से जुड़े होते हैं जो बैकअप डिटेक्टर के रूप में कार्य करता है। इस संयोजन को GC-MS-NMR के रूप में जाना जाता है। कुछ जीसी-एमएस-एनएमआर  अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी  से जुड़े होते हैं जो बैकअप डिटेक्टर के रूप में कार्य करता है। इस संयोजन को GC-MS-NMR-IR के रूप में जाना जाता है। हालांकि, यह जोर दिया जाना चाहिए कि यह बहुत दुर्लभ है क्योंकि अधिकांश विश्लेषणों को पूरी तरह से जीसी-एमएस के माध्यम से निष्कर्ष निकाला जा सकता है।

पराबैंगनी#उपप्रकार (VUV) गैस क्रोमैटोग्राफी डिटेक्टरों में सबसे हाल के विकास का प्रतिनिधित्व करता है। अधिकांश रासायनिक प्रजातियां लगभग 120-240 एनएम वीयूवी तरंगदैर्घ्य रेंज में मॉनिटर किए गए अद्वितीय गैस चरण अवशोषण क्रॉस सेक्शन को अवशोषित करती हैं और रखती हैं। जहां अवशोषण क्रॉस सेक्शन एनालिटिक्स के लिए जाना जाता है, वीयूवी डिटेक्टर रासायनिक हस्तक्षेप की अनुपस्थिति में प्रवाह सेल में मौजूद अणुओं की संख्या के पूर्ण निर्धारण (बिना अंशांकन के) में सक्षम है। गैस क्रोमैटोग्राफी-ओल्फैक्टोमेट्री, जिसे जीसी-ओ भी कहा जाता है, यौगिकों की गंध गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए मानव मूल्यांकनकर्ता का उपयोग करती है। गंध बंदरगाह या सूंघने वाले बंदरगाह के साथ, गंध की गुणवत्ता, गंध की तीव्रता और यौगिक की गंध गतिविधि की अवधि का आकलन किया जा सकता है।

अन्य डिटेक्टरों में हॉल इलेक्ट्रोलाइटिक कंडक्टिविटी डिटेक्टर (ElCD), हीलियम आयनीकरण डिटेक्टर (HID), इन्फ्रारेड डिटेक्टर (IRD), फोटो-आयनीकरण डिटेक्टर (PID), स्पंदित निर्वहन आयनीकरण डिटेक्टर (PDD), और थर्मिओनिक आयनीकरण डिटेक्टर (TID) शामिल हैं।

तरीके
विधि परिस्थितियों का संग्रह है जिसमें जीसी दिए गए विश्लेषण के लिए काम करता है। विधि विकास यह निर्धारित करने की प्रक्रिया है कि आवश्यक विश्लेषण के लिए कौन सी स्थितियाँ पर्याप्त और/या आदर्श हैं।

एक आवश्यक विश्लेषण को समायोजित करने के लिए जो स्थितियां भिन्न हो सकती हैं उनमें इनलेट तापमान, डिटेक्टर तापमान, स्तंभ तापमान और तापमान कार्यक्रम, वाहक गैस और वाहक गैस प्रवाह दर, स्तंभ का स्थिर चरण, व्यास और लंबाई, इनलेट प्रकार और प्रवाह दर, नमूना आकार और इंजेक्शन शामिल हैं। तकनीक। जीसी पर स्थापित डिटेक्टरों (नीचे देखें) के आधार पर, कई डिटेक्टर स्थितियां हो सकती हैं जो भिन्न भी हो सकती हैं। कुछ जीसी में वाल्व भी शामिल होते हैं जो नमूना और वाहक प्रवाह के मार्ग को बदल सकते हैं। इन वाल्वों के खुलने और बंद होने का समय विधि विकास के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है।

वाहक गैस चयन और प्रवाह दर
विशिष्ट वाहक गैसों में हीलियम, नाइट्रोजन, आर्गन और हाइड्रोजन शामिल हैं।  किस गैस का उपयोग करना है यह आमतौर पर उपयोग किए जा रहे डिटेक्टर द्वारा निर्धारित किया जाता है, उदाहरण के लिए, डिस्चार्ज आयनीकरण डिटेक्टर को वाहक गैस के रूप में हीलियम की आवश्यकता होती है।  गैस के नमूनों का विश्लेषण करते समय नमूने के मैट्रिक्स के आधार पर वाहक का भी चयन किया जाता है, उदाहरण के लिए, आर्गन में मिश्रण का विश्लेषण करते समय, एक आर्गन वाहक को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि नमूने में आर्गन क्रोमैटोग्राम पर दिखाई नहीं देता है। सुरक्षा और उपलब्धता कैरियर चयन को भी प्रभावित कर सकती है।

वाहक गैस की शुद्धता भी अक्सर डिटेक्टर द्वारा निर्धारित की जाती है, हालांकि आवश्यक संवेदनशीलता का स्तर भी महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। आमतौर पर, 99.995% या अधिक की शुद्धता का उपयोग किया जाता है। अधिकांश संवेदनशीलता के लिए आधुनिक उपकरणों द्वारा आवश्यक सबसे सामान्य शुद्धता ग्रेड 5.0 ग्रेड या 99.999% शुद्ध है जिसका अर्थ है कि वाहक गैस में कुल 10 पीपीएम अशुद्धियाँ हैं जो परिणामों को प्रभावित कर सकती हैं। सामान्य उपयोग में उच्चतम शुद्धता ग्रेड 6.0 ग्रेड हैं, लेकिन कुछ फोरेंसिक और पर्यावरणीय अनुप्रयोगों में बहुत कम स्तर पर पता लगाने की आवश्यकता ने 7.0 ग्रेड शुद्धता पर वाहक गैसों की आवश्यकता को प्रेरित किया है और ये अब व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। विशिष्ट शुद्धता के व्यापार नामों में शून्य ग्रेड, अल्ट्रा-हाई प्योरिटी (यूएचपी) ग्रेड, 4.5 ग्रेड और 5.0 ग्रेड शामिल हैं।

वाहक गैस रैखिक वेग विश्लेषण को उसी तरह प्रभावित करता है जैसे तापमान करता है (ऊपर देखें)। रेखीय वेग जितना अधिक होगा, विश्लेषण उतना ही तेज़ होगा, लेकिन विश्लेषणों के बीच अलगाव कम होगा। इसलिए रेखीय वेग का चयन अलगाव के स्तर और विश्लेषण की लंबाई के बीच समान समझौता है, जैसा कि स्तंभ तापमान का चयन करना है। स्तंभ के आंतरिक व्यास के संबंध में वाहक गैस प्रवाह दर के माध्यम से रैखिक वेग को लागू किया जाएगा।

1990 के दशक से पहले बनाए गए GCs के साथ, कैरियर इनलेट प्रेशर, या कॉलम हेड प्रेशर को नियंत्रित करके कैरियर फ्लो रेट को अप्रत्यक्ष रूप से नियंत्रित किया जाता था। वास्तविक प्रवाह दर को कॉलम या डिटेक्टर के आउटलेट पर इलेक्ट्रॉनिक फ्लो मीटर, या बबल फ्लो मीटर के साथ मापा गया था, और इसमें शामिल, समय लेने वाली और निराशाजनक प्रक्रिया हो सकती है। रन के दौरान दबाव सेटिंग को बदलना संभव नहीं था, और इस प्रकार विश्लेषण के दौरान प्रवाह अनिवार्य रूप से स्थिर था। प्रवाह दर और इनलेट दबाव के बीच संबंध की गणना हेगन-पॉइज़्यूइल समीकरण के साथ की जाती है#संपीड़ित तरल पदार्थों के लिए पॉइज़ुइल का समीकरण|संपीड़ित तरल पदार्थों के लिए पॉइज़ुइल का समीकरण।

हालांकि, कई आधुनिक जीसी प्रवाह दर को इलेक्ट्रॉनिक रूप से मापते हैं, और प्रवाह दर निर्धारित करने के लिए वाहक गैस के दबाव को इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित करते हैं। नतीजतन, वाहक दबाव और प्रवाह दर को रन के दौरान समायोजित किया जा सकता है, तापमान कार्यक्रमों के समान दबाव / प्रवाह कार्यक्रम बना सकते हैं।

स्थिर यौगिक चयन
स्थिर यौगिक की पसंद के लिए विलेय की रासायनिक ध्रुवता महत्वपूर्ण है, जो एक इष्टतम मामले में विलेय के समान ध्रुवता होगी। खुले ट्यूबलर स्तंभों में सामान्य स्थिर चरण साइनोप्रोपाइलफिनाइल डाइमिथाइल पॉलीसिलोक्सेन, कार्बोवैक्स पॉलीइथाइलीनग्लाइकोल, बिस्सानोप्रोपाइल साइनोप्रोपाइलफेनिल पॉलीसिलोक्सेन और डिफेनिल डाइमिथाइल पॉलीसिलोक्सेन हैं। पैक्ड कॉलम के लिए अधिक विकल्प उपलब्ध हैं।

इनलेट प्रकार और प्रवाह दर
इनलेट प्रकार और इंजेक्शन तकनीक का चुनाव इस बात पर निर्भर करता है कि क्या नमूना तरल, गैस, अधिशोषित या ठोस रूप में है, और क्या विलायक मैट्रिक्स मौजूद है जिसे वाष्पीकृत किया जाना है। भंग नमूनों को सीओसी इंजेक्टर के माध्यम से सीधे कॉलम पर पेश किया जा सकता है, यदि शर्तें अच्छी तरह से ज्ञात हैं; यदि एक विलायक मैट्रिक्स को वाष्पीकृत और आंशिक रूप से हटाया जाना है, तो एक एस/एसएल इंजेक्टर का उपयोग किया जाता है (सबसे आम इंजेक्शन तकनीक); गैसीय नमूने (जैसे, एयर सिलेंडर) आमतौर पर गैस स्विचिंग वाल्व सिस्टम का उपयोग करके इंजेक्ट किए जाते हैं; अधिशोषित नमूने (उदाहरण के लिए, अधिशोषक ट्यूबों पर) या तो एक बाहरी (ऑन-लाइन या ऑफ-लाइन) desorption उपकरण जैसे पर्ज-एंड-ट्रैप सिस्टम का उपयोग करके पेश किए जाते हैं, या इंजेक्टर (SPME अनुप्रयोगों) में desorbed होते हैं।

नमूना इंजेक्शन
वास्तविक क्रोमैटोग्राफिक विश्लेषण कॉलम पर नमूने की शुरूआत के साथ शुरू होता है। केशिका गैस क्रोमैटोग्राफी के विकास के परिणामस्वरूप इंजेक्शन तकनीक के साथ कई व्यावहारिक समस्याएं उत्पन्न हुईं। अक्सर पैक्ड कॉलम के साथ उपयोग किए जाने वाले ऑन-कॉलम इंजेक्शन की तकनीक आमतौर पर केशिका कॉलम के साथ संभव नहीं होती है। केशिका गैस क्रोमैटोग्राफ में इंजेक्शन प्रणाली में इंजेक्ट की गई मात्रा को कॉलम और ओवरलोड नहीं करना चाहिए क्रोमैटोग्राफिक प्रक्रिया के कारण फैलने की तुलना में इंजेक्टेड प्लग की चौड़ाई छोटी होनी चाहिए। इस बाद की आवश्यकता का अनुपालन करने में विफलता स्तंभ की पृथक्करण क्षमता को कम कर देगी। एक सामान्य नियम के रूप में, इंजेक्ट की गई मात्रा, Vinj, और डिटेक्टर सेल की मात्रा, वीdet, ब्याज के अणुओं (विश्लेषण) वाले नमूने के हिस्से के कब्जे वाले वॉल्यूम का लगभग 1/10 होना चाहिए, जब वे कॉलम से बाहर निकलते हैं।

कुछ सामान्य आवश्यकताएं जो एक अच्छी इंजेक्शन तकनीक को पूरी करनी चाहिए, वह यह है कि कॉलम की इष्टतम पृथक्करण दक्षता प्राप्त करना संभव होना चाहिए, इसे कम मात्रा में प्रतिनिधि नमूनों के सटीक और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य इंजेक्शन की अनुमति देनी चाहिए, इसे नमूना संरचना में कोई बदलाव नहीं करना चाहिए, यह नहीं होना चाहिए उबलते बिंदु, ध्रुवीयता, एकाग्रता या थर्मल / उत्प्रेरक स्थिरता में अंतर के आधार पर भेदभाव प्रदर्शित करता है, और यह ट्रेस विश्लेषण के साथ-साथ बिना मिलाए नमूनों के लिए भी लागू होना चाहिए।

हालांकि, इंजेक्शन के लिए सीरिंज के उपयोग में निहित कई समस्याएं हैं। यहां तक ​​कि सबसे अच्छी सीरिंज भी केवल 3% की सटीकता का दावा करती हैं, और अकुशल हाथों में, त्रुटियां बहुत बड़ी होती हैं। सुई पट से रबर के छोटे टुकड़े काट सकती है क्योंकि यह इसके माध्यम से नमूना इंजेक्ट करता है। ये सुई को अवरुद्ध कर सकते हैं और अगली बार उपयोग किए जाने पर सिरिंज को भरने से रोक सकते हैं। यह स्पष्ट नहीं हो सकता है कि ऐसा हुआ है। नमूने का एक अंश रबर में फंस सकता है, जिसे बाद के इंजेक्शन के दौरान छोड़ा जा सकता है। यह क्रोमैटोग्राम में भूत की चोटियों को जन्म दे सकता है। सुई की नोक से वाष्पीकरण द्वारा नमूने के अधिक अस्थिर घटकों का चयनात्मक नुकसान हो सकता है।

कॉलम चयन
स्तंभ का चुनाव नमूने और सक्रिय माप पर निर्भर करता है। कॉलम चुनते समय माना जाने वाला मुख्य रासायनिक गुण मिश्रण की रासायनिक ध्रुवीयता है, लेकिन स्तंभ चयन में कार्यात्मक समूह एक बड़ी भूमिका निभा सकते हैं। रन टाइम को कम करते हुए रिज़ॉल्यूशन (क्रोमैटोग्राफी) और पृथक्करण को बढ़ाने के लिए नमूने की ध्रुवीयता को स्तंभ स्थिर चरण की ध्रुवीयता से निकटता से मेल खाना चाहिए। जुदाई और चलाने का समय फिल्म की मोटाई (स्थिर चरण की), स्तंभ व्यास और स्तंभ की लंबाई पर भी निर्भर करता है।

स्तंभ तापमान और तापमान कार्यक्रम
जीसी में कॉलम एक ओवन में समाहित होते हैं, जिसका तापमान इलेक्ट्रॉनिक रूप से ठीक से नियंत्रित होता है। (कॉलम के तापमान पर चर्चा करते समय, एक विश्लेषक तकनीकी रूप से कॉलम ओवन के तापमान का जिक्र कर रहा है। हालांकि, भेद महत्वपूर्ण नहीं है और बाद में इस आलेख में नहीं किया जाएगा।)

जिस दर पर एक नमूना स्तंभ के माध्यम से गुजरता है वह सीधे स्तंभ के तापमान के समानुपाती होता है। कॉलम का तापमान जितना अधिक होता है, नमूना उतनी ही तेजी से कॉलम के माध्यम से चलता है। हालाँकि, जितनी तेजी से एक नमूना स्तंभ के माध्यम से चलता है, उतना ही कम यह स्थिर चरण के साथ इंटरैक्ट करता है, और कम एनालिटिक्स अलग होते हैं।

सामान्य तौर पर, विश्लेषण की लंबाई और पृथक्करण के स्तर के बीच समझौता करने के लिए स्तंभ तापमान का चयन किया जाता है।

एक विधि जो संपूर्ण विश्लेषण के लिए समान तापमान पर स्तंभ को धारण करती है, समतापीय कहलाती है। हालाँकि, अधिकांश विधियाँ, विश्लेषण के दौरान स्तंभ तापमान में वृद्धि करती हैं, प्रारंभिक तापमान, तापमान वृद्धि की दर (तापमान रैंप), और अंतिम तापमान को तापमान कार्यक्रम कहा जाता है।

एक तापमान कार्यक्रम एनालिटिक्स को पर्याप्त रूप से अलग करने के लिए पर्याप्त रूप से अलग करने के लिए पर्याप्त रूप से अलग करने की अनुमति देता है, जबकि लेट-एल्यूटिंग एनालिटिक्स को कॉलम से गुजरने में लगने वाले समय को कम करता है।

गुणात्मक विश्लेषण
आम तौर पर, क्रोमैटोग्राफिक डेटा को प्रतिधारण समय (एक्स-अक्ष) के खिलाफ डिटेक्टर प्रतिक्रिया (वाई-अक्ष) के ग्राफ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जिसे क्रोमैटोग्राम कहा जाता है। यह अलग-अलग समय में कॉलम से निकलने वाले नमूने में मौजूद एनालिटिक्स का प्रतिनिधित्व करने वाले नमूने के लिए चोटियों का एक स्पेक्ट्रम प्रदान करता है। अवधारण समय का उपयोग एनालिटिक्स की पहचान करने के लिए किया जा सकता है यदि विधि की स्थिति स्थिर है। इसके अलावा, चोटियों का पैटर्न निरंतर परिस्थितियों में एक नमूने के लिए स्थिर होगा और एनालिटिक्स के जटिल मिश्रण की पहचान कर सकता है। हालांकि, अधिकांश आधुनिक अनुप्रयोगों में, जीसी एक मास स्पेक्ट्रोमेट्री या इसी तरह के डिटेक्टर से जुड़ा है जो चोटियों द्वारा दर्शाए गए विश्लेषणों की पहचान करने में सक्षम है।

मात्रात्मक विश्लेषण
चोटी के नीचे का क्षेत्र क्रोमैटोग्राम में मौजूद विश्लेषण की मात्रा के समानुपाती होता है। एकीकरण (कलन) के गणितीय कार्य का उपयोग करके शिखर के क्षेत्र की गणना करके, मूल नमूने में एक विश्लेषण की एकाग्रता निर्धारित की जा सकती है। एकाग्रता की गणना एक अंशांकन वक्र का उपयोग करके की जा सकती है, जो विश्लेषण की सांद्रता की एक श्रृंखला के लिए प्रतिक्रिया प्राप्त करके, या एक विश्लेषण के प्रतिक्रिया कारक का निर्धारण करके बनाई जाती है। सापेक्ष प्रतिक्रिया कारक एक आंतरिक मानक (या बाहरी मानक) के विश्लेषण का अपेक्षित अनुपात है और इसकी गणना विश्लेषण की ज्ञात मात्रा और आंतरिक मानक की एक निरंतर मात्रा (नमूने में एक स्थिर मात्रा में जोड़ा गया एक रसायन) की प्रतिक्रिया का पता लगाकर की जाती है। एकाग्रता, विश्लेषण के लिए एक अलग प्रतिधारण समय के साथ)।

अधिकांश आधुनिक GC-MS प्रणालियों में, कंप्यूटर क्रोमैटोग्राफी सॉफ्टवेयर का उपयोग चोटियों को खींचने और एकीकृत करने के लिए किया जाता है, और मास स्पेक्ट्रोमेट्री स्पेक्ट्रा को लाइब्रेरी स्पेक्ट्रा से मिलाता है।

अनुप्रयोग
सामान्य तौर पर, पदार्थ जो 300 °C से नीचे वाष्पीकृत होते हैं (और इसलिए उस तापमान तक स्थिर होते हैं) को मात्रात्मक रूप से मापा जा सकता है। नमूनों को नमक (रसायन) मुक्त होना भी आवश्यक है; उनमें आयन नहीं होने चाहिए। किसी पदार्थ की बहुत कम मात्रा को मापा जा सकता है, लेकिन अक्सर यह आवश्यक होता है कि नमूने को संदर्भ मानक के रूप में ज्ञात शुद्ध, संदिग्ध पदार्थ वाले नमूने की तुलना में मापा जाना चाहिए।

रीडिंग को अधिक अर्थपूर्ण बनाने के लिए विभिन्न तापमान कार्यक्रमों का उपयोग किया जा सकता है; उदाहरण के लिए जीसी प्रक्रिया के दौरान समान व्यवहार करने वाले पदार्थों के बीच अंतर करना।

जीसी के साथ काम करने वाले पेशेवर रासायनिक उत्पाद की सामग्री का विश्लेषण करते हैं, उदाहरण के लिए रासायनिक उद्योग में उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने में; या मिट्टी, हवा या पानी में रसायनों को मापना, जैसे मिट्टी की गैसें। जीसी बहुत सटीक है अगर ठीक से उपयोग किया जाता है और 1 मिलीलीटर तरल नमूने में किसी पदार्थ के पिकोमोल्स को माप सकता है, या भागों प्रति नोटेशन | भागों-प्रति-बिलियन सांद्रता गैसीय नमूनों में।

कॉलेजों में व्यावहारिक पाठ्यक्रमों में, छात्र कभी-कभी लैवेंडर तेल की सामग्री का अध्ययन करके या पत्तियों को कृत्रिम रूप से घायल करने के बाद निकोटियाना बेंथमियाना पौधों द्वारा स्रावित ईथीलीन को मापकर जीसी से परिचित हो जाते हैं। ये GC हाइड्रोकार्बन (C2-C40+) का विश्लेषण करते हैं। एक विशिष्ट प्रयोग में, प्रकाश गैसों को अलग करने के लिए एक पैक्ड कॉलम का उपयोग किया जाता है, जिसे तब तापीय चालकता डिटेक्टर के साथ पता लगाया जाता है। हाइड्रोकार्बन को एक केशिका स्तंभ का उपयोग करके अलग किया जाता है और एक लौ आयनीकरण डिटेक्टर से पता लगाया जाता है। हल्के गैस विश्लेषण के साथ एक जटिलता जिसमें एच शामिल है2 यह है कि वह, जो सबसे आम और सबसे संवेदनशील निष्क्रिय वाहक है (संवेदनशीलता आणविक द्रव्यमान के समानुपाती है) हाइड्रोजन के लिए लगभग समान तापीय चालकता है (यह व्हीटस्टोन ब्रिज प्रकार की व्यवस्था में दो अलग-अलग तंतुओं के बीच तापीय चालकता में अंतर है जो दिखाता है जब एक घटक eluted किया गया है)। इस कारण से, हाइड्रोजन के लिए एक अलग चैनल के साथ उपयोग किए जाने वाले दोहरे टीसीडी उपकरण जो एक वाहक के रूप में नाइट्रोजन का उपयोग करते हैं, आम हैं। आर्गन का प्रयोग अक्सर एफटी संश्लेषण जैसे गैस चरण रसायन प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण करते समय किया जाता है ताकि दो अलग-अलग लोगों के बजाय एक एकल वाहक गैस का उपयोग किया जा सके। संवेदनशीलता कम हो जाती है, लेकिन यह गैस आपूर्ति में सरलता के लिए एक समझौता है।

फोरेंसिक विज्ञान में गैस क्रोमैटोग्राफी का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। ठोस दवा की खुराक (पूर्व-उपभोग रूप) की पहचान और मात्रा का ठहराव, आगजनी की जांच, पेंट चिप विश्लेषण और विष विज्ञान के मामलों के रूप में विविध अनुशासन, विभिन्न जैविक नमूनों और अपराध-दृश्य साक्ष्यों की पहचान करने और उनकी मात्रा निर्धारित करने के लिए जीसी को नियोजित करते हैं।

यह भी देखें

 * विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र
 * क्रोमैटोग्राफी
 * गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री
 * गैस क्रोमैटोग्राफी-ऑल्फैक्टोमेट्री
 * उच्च उत्पादन द्रव्य वर्णलेखन
 * उलटा गैस क्रोमैटोग्राफी
 * प्रोटॉन ट्रांसफर रिएक्शन मास स्पेक्ट्रोमेट्री
 * माध्यमिक इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण
 * चयनित आयन प्रवाह ट्यूब मास स्पेक्ट्रोमेट्री
 * मानक जोड़
 * पतली परत क्रोमैटोग्राफी
 * अनसुलझा जटिल मिश्रण

बाहरी संबंध

 * Chromatographic Columns in the Chemistry LibreTexts Library