GC-FID
Als GC-FID bezeichnet man einen Gaschromatographen mit angeschlossenem Flammenionisationsdetektor, welcher der Quantifizierung organischer Substanzen dient.
Inhaltsverzeichnis
Flammenionisationsdetektor
Der Flammenionisationsdetektor (FID) ist ein Messfühler, der zur Detektion organischer Verbindungen, namentlich Kohlenwasserstoffen, eingesetzt wird, die zuvor im Gaschromatographen (GC) aufgetrennt wurden. Zwar kann der GC auch mit zahlreichen anderen Detektoren oder einem Massenspektrometer (GC-MS) gekoppelt werden, aber der Flammenionisationsdetektor zeichnet sich besonders durch eine Kombination aus einer sehr hohen Empfindlichkeit mit einer guten Robustheit aus. Der FID kann auch ohne vorgeschalteten Gaschromatographen zum Einsatz kommen, etwa bei der Überwachung von Raumluft sowie Industrie- und Autoabgasen auf die Konzentration von Kohlenwasserstoffen oder zur Beobachtung der Methangasemissionen, beispielsweise auf Mülldeponien.
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Wie ist ein Flammenionisationsdetektor aufgebaut?
Die im Gaschromatographie aufgetrennten Substanzen werden durch das Trägergas (meist Helium) in eine Knallgasflamme transportiert und dort ionisiert. Bei der Ionisierung werden Elektronen frei, die mittels zweier Elektroden abgezogen werden, an denen eine Gleichspannung anliegt. Zu diesem Zweck kommen meist entweder zwei Kondensatorplatten zum Einsatz oder ein Metallgitter bzw. -ring, welche um die Flamme gelegt werden. Bei letzterem Prinzip erfüllt die Brennerdüse eine doppelte Funktion, indem sie gleichzeitig als Gegenelektrode fungiert.
Dokumentation der Ergebnisse der GC-FID
Bei allen verwendeten Elektroden-Anordnungen sorgen die eingefangenen Elektronen für einen leichten Stromfluss. Da sich die Stromstärke jedoch nur im Bereich einiger Picoampere befindet, muss sie zunächst verstärkt werden, bevor sie als Peak im Chromatogramm aufgezeichnet werden. Dieses Verfahren funktioniert für alle organischen (= kohlenstoffhaltigen) Substanzen, jedoch nur eingeschränkt bei solchen, die bereits in der Trennsäule thermisch zersetzt werden. Halogenierte Verbindungen, Stickoxide (NOX) und auch Kohlenstoffmonoxid (CO) sowie Kohlenstoffdioxid (CO2) können überhaupt nicht nachgewiesen werden.
Anwendungsbereiche der Gaschromatographie mit nachgeschaltetem Flammenionisationsdetektor (GC-FID)
Die GC-FID ist ein etabliertes Verfahren der chemischen Analytik und spielt praktisch in allen Bereichen eine Rolle, in denen die quantitative Bestimmung organischer Substanzen von Bedeutung ist, etwa in der Pharmazie oder der Kunststoffanalytik. Die präzisen und zuverlässigen Messungen erlauben die Bestimmung der meisten organischen Stoffe, selbst wenn diese nur in sehr geringer Konzentration vorhanden sind.
Die GC-FID in der Pharmazie
In der Pharmazie kommt die GC-FID in verschiedensten Bereichen zum Einsatz. Eine ihrer Kernaufgaben ist jedoch die Untersuchung von Arzneimitteln auf eventuelle Verunreinigungen. Ebenso können die Metaboliten verabreichter Medikamente in Proben von Patienten oder Probanden der pharmazeutischen Forschung nachgewiesen werden. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Bestimmung der Alkoholkonzentration im Blut.
Chemische Industrie
In der chemischen Industrie ist die GC-FID ein wichtiges Verfahren zur Qualitätskontrolle. Das trifft in ganz besonderem Maße auf die Petrochemie zu. So werden beispielsweise Treibstoffe regelmäßig mit Hilfe von Flammenionisationsdetektoren auf ihre genaue Zusammensetzung untersucht. Insbesondere bei Kerosin nimmt die Zusammensetzung bedeutsamen Einfluss auf die Energieumwandlung.
Lebensmittelsicherheit
Im Bereich der Lebensmittelsicherheit kommt die GC-FID zum einen zur Untersuchung der Lebensmittel selbst zum Einsatz (z. B. zum Nachweis von Pflanzenschutzmitteln in Agrarprodukten oder Hormonen im Fleisch), zum anderen wird sie zur Kontrolle der Kunststoff-Verpackungen verwendet, um einen negativen Einfluss der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe auf Geschmack und Qualität der Nahrungsmittel auszuschließen.
Kurz zusammengefasst: GC-FID
GC-FID steht für Gaschromatographie mit nachgeschaltetem Flammenionisationsdetektor. Bei diesem weitverbreiteten Verfahren werden die im Gaschromatographen getrennten organischen Substanzen ionisiert und über die Peaks der freiwerdenden Elektronen quantifiziert.
