گیس کرومیٹوگرافی علیحدگی کے تجزیہ کے مراحل

کا فائدہ گیس کرومیٹوگرافی  یہ ہے کہ یہ متعدد اجزاء کے مرکب کو الگ اور تجزیہ کرسکتا ہے۔ تاہم، چونکہ بہت سے ایسے مادے ہیں جو کرومیٹوگرافک تجزیہ کے لیے استعمال کیے جاسکتے ہیں، اسی لیے ایک ہی اسٹیشنری مرحلے پر مختلف اجزاء کی کرومیٹوگرافک چوٹیوں کے ظاہر ہونے کے اوقات ایک جیسے ہوسکتے ہیں، اس لیے صرف کرومیٹوگرافک چوٹیوں کی بنیاد پر نامعلوم مادوں کی خصوصیت کرنا مشکل ہے۔ ایک نامعلوم نمونے کے لیے، ہمیں پہلے اس کے ماخذ، نوعیت اور تجزیاتی مقصد کو سمجھنا چاہیے۔ اس بنیاد پر، ہم نمونے کا ابتدائی تخمینہ لگا سکتے ہیں۔ اور پھر معلوم خالص مادوں یا متعلقہ کرومیٹوگرافک کوالٹیٹیو ریفرینس ڈیٹا کی بنیاد پر کوالٹیٹو شناخت کرنے کے لیے ایک خاص طریقہ استعمال کریں۔ براہ کرم درج ذیل کو دیکھیں: 

1. نمونوں کا ماخذ اور قبل از علاج طریقہ

نمونے جن کا براہ راست GC کے ذریعے تجزیہ کیا جا سکتا ہے وہ عام طور پر گیسیں یا مائعات ہوتے ہیں۔ ٹھوس نمونوں کو تجزیہ کرنے سے پہلے مناسب سالوینٹس میں تحلیل کیا جانا چاہیے، اور اس بات کو یقینی بنائیں کہ نمونوں میں ایسے اجزا (جیسے غیر نامیاتی نمکیات) شامل نہ ہوں جن کا GC کے ذریعے تجزیہ نہیں کیا جا سکتا، جس سے کرومیٹوگرافک کالم کے اجزاء کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ اس طرح، جب ہمیں کوئی نامعلوم نمونہ موصول ہوتا ہے، تو ہمیں ماخذ کو سمجھنا چاہیے، تاکہ نمونے میں موجود اجزاء اور نمونے کے ابلتے نقطہ کی حد کا اندازہ لگایا جا سکے۔ اگر نمونہ کا نظام آسان ہے اور نمونے کے اجزاء کو بخارات بنایا جا سکتا ہے، تو اس کا براہ راست تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔ اگر نمونے میں ایسے اجزاء ہیں جن کا براہ راست GC کے ذریعے تجزیہ نہیں کیا جا سکتا ہے، یا نمونے کا ارتکاز بہت کم ہے، تو ضروری پری ٹریٹمنٹ کی جانی چاہیے، جیسے جذب، تجزیہ، نکالنا، ارتکاز، کم کرنا، صاف کرنا، اخذ کرنا اور نمونے پر کارروائی کرنے کے دیگر طریقے۔      

2. آلے کی ترتیب کا تعین کریں۔

نام نہاد انسٹرومنٹ کنفیگریشن سے مراد یہ ہے کہ کون سا نمونہ انجیکشن ڈیوائس، کون سی کیریئر گیس، کون سا کرومیٹوگرافک کالم اور کون سا ڈیٹیکٹر نمونوں کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

عام طور پر، ڈٹیکٹر کی قسم کا پہلے تعین کیا جانا چاہیے۔ FID ڈٹیکٹر اکثر ہائیڈرو کاربن کے لیے منتخب کیے جاتے ہیں، اور ECD ڈٹیکٹر زیادہ الیکٹرونگیٹو گروپس (F، Cl، وغیرہ) اور کم ہائیڈرو کاربن مواد پر مشتمل مادوں کے لیے منتخب کرنا آسان ہے۔ جب پتہ لگانے کی حساسیت کی ضروریات زیادہ نہیں ہیں یا غیر ہائیڈرو کاربن اجزاء شامل ہیں، TCD ڈٹیکٹر کا انتخاب کیا جا سکتا ہے؛ سلفر اور فاسفورس پر مشتمل نمونوں کے لیے، FPD ڈیٹیکٹر کا انتخاب کیا جا سکتا ہے۔            

مائع کے نمونوں کے لیے، آپ ڈایافرام پیڈ انجیکشن کا طریقہ منتخب کر سکتے ہیں، اور گیس کے نمونے چھ طرفہ والو یا جذب کرنے والے تھرمل ڈیسورپشن انجیکشن کا طریقہ استعمال کر سکتے ہیں۔ عام کرومیٹوگرافی صرف ڈایافرام پیڈ انجیکشن کے طریقہ کار کو ترتیب دیتی ہے، لہذا گیس کے نمونوں کا تجزیہ جذب-سالوینٹ تجزیہ-ڈایافرام پیڈ انجیکشن کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔

جانچنے کے لیے اجزاء کی خصوصیات کے مطابق موزوں کرومیٹوگرافک کالم منتخب کریں، اور عام طور پر مماثلت اور مطابقت کے اصول پر عمل کریں۔ غیر قطبی مادوں کو الگ کرتے وقت ایک غیر قطبی کالم منتخب کریں، اور قطبی مادوں کو الگ کرتے وقت ایک قطبی کالم منتخب کریں۔ کرومیٹوگرافک کالم کا تعین ہونے کے بعد، نمونے میں جانچے جانے والے اجزاء کی تقسیم کے گتانک میں فرق کے مطابق کرومیٹوگرافک کالم کے کام کرنے والے درجہ حرارت کا تعین کیا جاتا ہے۔ سادہ نظاموں کے لیے isothermal طریقہ اپنایا جاتا ہے، اور تقسیم کے گتانک میں بڑے فرق کے ساتھ پیچیدہ نظاموں کے تجزیہ کے لیے پروگرام شدہ درجہ حرارت کا طریقہ اپنایا جاتا ہے۔  

عام طور پر استعمال ہونے والی کیریئر گیسیں ہائیڈروجن، نائٹروجن، ہیلیم وغیرہ ہیں۔ ہائیڈروجن اور ہیلیم کا مالیکیولر وزن چھوٹا ہوتا ہے اور اکثر پیکڈ کالم کرومیٹوگرافی کے لیے کیریئر گیسوں کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ نائٹروجن کا سالماتی وزن بڑا ہوتا ہے اور اسے اکثر کیپلیری گیس کرومیٹوگرافی کے لیے کیریئر گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ہیلیم کو گیس کرومیٹوگرافی ماس اسپیکٹومیٹری کے لیے کیریئر گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

3. ابتدائی آپریٹنگ حالات کا تعین کریں۔

جب نمونہ تیار ہو جائے اور آلے کی ترتیب کا تعین ہو جائے، تو آزمائشی علیحدگی شروع ہو سکتی ہے۔ اس وقت، ابتدائی علیحدگی کے حالات کا تعین کرنا ضروری ہے، جس میں بنیادی طور پر انجکشن والیوم، انجیکشن پورٹ کا درجہ حرارت، ڈیٹیکٹر درجہ حرارت، کالم کا درجہ حرارت اور کیریئر گیس کے بہاؤ کی شرح شامل ہے۔ انجیکشن والیوم کا تعین نمونے کے ارتکاز، کالم کی گنجائش اور ڈیٹیکٹر کی حساسیت کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔ جب نمونے کا ارتکاز 10mg/mL سے زیادہ نہیں ہوتا ہے، تو پیک شدہ کالم کا انجکشن والیوم عام طور پر 1-5uL ہوتا ہے، جب کہ کیپلیری کالم کے لیے، اگر تقسیم کا تناسب 50:1 ہے، تو انجیکشن والیوم عام طور پر 2uL سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔ انجیکشن پورٹ کا درجہ حرارت بنیادی طور پر نمونے کے ابلتے ہوئے نقطہ کی حد سے طے کیا جاتا ہے، اور کرومیٹوگرافک کالم کے آپریٹنگ درجہ حرارت پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔ اصولی طور پر، انجیکشن پورٹ پر زیادہ درجہ حرارت رکھنا فائدہ مند ہے، عام طور پر نمونے میں سب سے زیادہ ابلتے ہوئے مقام کے ساتھ جزو کے ابلتے نقطہ کے قریب، لیکن آسانی سے گلنے والے درجہ حرارت سے کم۔             

4. علیحدگی کے حالات کی اصلاح

علیحدگی کے حالات کی اصلاح کا مقصد کم سے کم تجزیہ وقت میں مطلوبہ علیحدگی کے نتائج حاصل کرنا ہے۔ جب کالم کے درجہ حرارت اور کیریئر گیس کے بہاؤ کی شرح کو تبدیل کرکے بیس لائن علیحدگی کا مقصد حاصل نہیں کیا جاسکتا ہے، تو ایک طویل کرومیٹوگرافک کالم کو تبدیل کیا جانا چاہئے، یا یہاں تک کہ ایک مختلف سٹیشنری مرحلے کے ساتھ ایک کرومیٹوگرافک کالم، کیونکہ GC میں، کرومیٹوگرافک کالم علیحدگی کی کامیابی کی کلید ہے۔  

5. معیار کی شناخت

نام نہاد کوالٹیٹیفکیشن کرومیٹوگرافک چوٹیوں کے انتساب کا تعین کرنا ہے۔ سادہ نمونوں کے لئے، وہ حوالہ مواد کی طرف سے خصوصیات کیا جا سکتا ہے. یعنی، ایک ہی کرومیٹوگرافک حالات کے تحت، معیاری نمونے اور اصل نمونے کو الگ الگ انجیکشن کریں، اور یہ تعین کریں کہ رینٹینشن ویلیو کے مطابق کرومیٹوگرام پر کون سی چوٹی کا تجزیہ کیا جانا ہے۔ یہ واضح رہے کہ ایک ہی کالم پر مختلف مرکبات کی برقراری کی قدر ایک جیسی ہو سکتی ہے، اس لیے نامعلوم نمونوں کے معیار کے تعین کے لیے صرف ایک برقراری ڈیٹا کا استعمال کافی نہیں ہے۔ ڈبل کالم یا ملٹی کالم ریٹینشن انڈیکس کوالٹیٹو طریقہ GC میں زیادہ قابل اعتماد ہے، کیونکہ مختلف مرکبات کے مختلف کالموں پر یکساں برقرار رکھنے کی قیمت کا امکان بہت کم ہے۔ جب حالات اجازت دیں تو گیس کرومیٹوگرافی-ماس سپیکٹومیٹری استعمال کی جا سکتی ہے۔  

6. مقداری تجزیہ

اس بات کا تعین کرنا ضروری ہے کہ ٹیسٹ کیے جانے والے اجزاء کے مواد کا تعین کرنے کے لیے کون سا مقداری طریقہ استعمال کیا جائے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے کرومیٹوگرافک مقداری طریقے چوٹی کے علاقے (چوٹی کی اونچائی) فیصد کے طریقہ کار، نارملائزیشن کا طریقہ، اندرونی معیاری طریقہ، بیرونی معیاری طریقہ اور معیاری اضافی طریقہ (جسے سپرپوزیشن طریقہ بھی کہا جاتا ہے) سے زیادہ کچھ نہیں ہیں۔ چوٹی کا علاقہ (چوٹی کی اونچائی) فیصد کا طریقہ سب سے آسان لیکن کم سے کم درست ہے۔ طریقہ اختیاری ہے صرف اس صورت میں جب نمونہ ہومولوگس پر مشتمل ہو یا صرف کسی حد تک مقدار کے لیے ہو۔ اس کے مقابلے میں، داخلی معیاری طریقہ میں سب سے زیادہ مقداری درستگی ہوتی ہے کیونکہ یہ معیاری (جسے اندرونی معیار کہا جاتا ہے) سے متعلق ردعمل کی قدر کا استعمال کرتے ہوئے مقدار درست کرتا ہے، جسے بالترتیب معیاری نمونے اور نامعلوم نمونے میں شامل کیا جاتا ہے، تاکہ آپریٹنگ حالات (بشمول انجیکشن والیوم) میں اتار چڑھاؤ کی وجہ سے ہونے والی خرابیوں کو دور کیا جا سکے۔ جہاں تک معیاری اضافے کے طریقہ کار کا تعلق ہے، جانچنے کے لیے مادہ کا ایک معیار مقداری طور پر کسی نامعلوم نمونے میں شامل کیا جاتا ہے، اور پھر چوٹی کے علاقے (یا چوٹی کی اونچائی) میں اضافے کی بنیاد پر ایک مقداری حساب لگایا جاتا ہے۔ نمونے کی تیاری کا عمل اندرونی معیاری طریقہ سے ملتا جلتا ہے، لیکن حساب کتاب کا اصول مکمل طور پر بیرونی معیاری طریقہ سے اخذ کیا گیا ہے۔ معیاری اضافی قانونی مقدار کی درستگی داخلی معیاری طریقہ اور بیرونی معیاری طریقہ کے درمیان ہونی چاہیے۔

7. طریقہ توثیق

نام نہاد طریقہ کی توثیق ترقی یافتہ طریقہ کی عملییت اور وشوسنییتا کو ثابت کرنا ہے۔ پریکٹیکلٹی عام طور پر اس بات سے مراد ہے کہ آیا استعمال ہونے والے آلات کی تمام ترتیب اشیاء کے طور پر خریدی جا سکتی ہے، آیا نمونے کی پروسیسنگ کا طریقہ آسان اور چلانے میں آسان ہے، کیا تجزیہ کا وقت مناسب ہے، اور آیا تجزیہ کی لاگت ساتھیوں کے لیے قابل قبول ہے۔ وشوسنییتا میں مقدار کی لکیری رینج، پتہ لگانے کی حد، طریقہ بازیابی، دوبارہ قابلیت، تولیدی صلاحیت اور درستگی شامل ہے۔