Gaschromatographie

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Die Gaschromatographie wird zur Auftrennung von Gemischen aus verdampfbaren Substanzen verwendet. Es können aber auch nicht verdampfbare Verbindungen nach vorheriger Derivatisierung getrennt werden. Grundsätzliche Trennmechanismen sind Adsorption und Verteilung. Eine meist flüssige aber auch gasförmige Probe wird mithilfe einer Spritze in den Injektor gegeben und durch ein gasförmiges Trägergas auf eine Trennsäule transportiert. die Trennsäule befindet sich in einem Ofen (vgl. Backofen) der meist über den PC gesteuert ist und mit dem genau definierte Temperaturprogramm gefahren werden können. So kann die Trennung in der Auflösung verbessert und in der Analysenzeit reduziert werden. Die Komponenten werden auf/entlang der Säule getrennt und können nach verlassen der Säule mit verschiedenen Detektoren erfasst werden.
Als mobile Phase, auch Trägergas genannt, kommen vor allem Helium und Stickstoff, in einigen Fällen auch Wasserstoff zu einsatz. Die stationäre Phase besteht zumeist aus einer viskosen Flüssigkeit, die auf einem Trägermaterial fixiert ist. Seltener sind feste stationäre Phasen zu finden. Bei den flüssigen Phasen handelt es sich je nach Trennproblem um polare oder apolare Polysilikane oder um Polyetherphasen. Hier überweigt die Verteilungschromatographie. Die festen stationären Phasen bestehen, wie bei der DC aus Aluminiumoxid, Silicagel oder Styrol-Divinylbenzol-Copolymeren.
Die Probe und das Lösemittel müssen verdampft werden, ohne sich dabei zu zersetzen oder chemisch umzuwandeln. Auch ein reproduzierbarer Transfer von Probenmolekülen auf die Säule ist von essentieller Bedeutung. Und last but not least sollen keine Diskriminierung entstehen, dass heißt das keine Analytmoleküle verloren gehen sollen, weil sie sich zu sehr von den anderen Molekülen unterscheiden. Hierfür sind mehrere Varianten möglich:

Injektion[Bearbeiten]

Split/Splitless[Bearbeiten]

Schema der Injektion

Bei der GC-Analyse gibt es die Möglichkeit die Probe vollständig oder teilweise auf die Säule zu übertragen. Man muss hier beachten, dass ein eingespritzes Volumen von 0,5 - 2 µL ein Dampfvolumen von 1 mL ergibt. So kann es leicht passieren, dass die Säule überladen wird, also ihre Trennkapazität nicht ausreicht um die Komponenten wirklich zu trennen. Das große Dampfvolumen hat auch den Nachteil das es zu Bandenverbreiterung und zu Rückschlägen führen kann. Rückschläge führen zu Kontamination vom Trägergas und können so sog. Geisterpeaks erzeugen. Man sieht also im Chromatogramm Substanzen die gar nicht da sind.
Die Split-Injektion ist eigentlich die gebräuchlichste. Hier kommt nur ein Bruchteil der eingespritzten Substanz tatsächlich auf der Trennsäule an. Die verdampfte Probe wird mit dem Trägergas verdünnt und das meiste davon verlässt den Splitausgang bevor die Säule erreicht wird.
Die Abbildung zeigt schematisch wie die Spritze das Septum durchsticht und die Probe direkt in den beheizten Quarzglasliner injiziert. Die Septumumspülung soll verhindern, dass sich Teile lösen und die Säule verschmutzen. (Dies kann bei häufiger/langer Benutzung des Septums passieren und man sieht die Silikone des Septums dann natürlich auch im Chromatogramm)
Bei der Splitinjektion wird die Porbe in den heißen Liner eingespritzt. Die Temperatur des Liners ist höher als die der Säule. Es kommt zur schlagartigen Verdampfung des Lösemittels und der leichtflüchtigen Komponenten der Probe. Schwerflüchtige Analyte verdampfen an der heißen Oberfläche des Liners. Um die gleichmässige Verdampfung zu gewähren wird teilweise desaktivierte silanisierte Glaswolle in den Liner gestopft. Dieser Glaswollepfropfen verbessert auch die Vernebelung und somit die Vermischung der Probe mit dem Trägergas. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Flüssigkeit von der Nadelspitze abgestreift wird, die unter Umständen das Septum verschmutzen könnte.
Die Spliteinstellung kann von 1/10 bis 1/100 variiert werden. Das heißt nur ein Zehntel bis zu einem Hundertstel der Probe gelangen dann tatsächlich auf die Säule.
Probleme bei der Spliteinspritzung sind die evtuelle Zersetzung der Probe und die Diskriminierung höher siedender Verbindungen. Auch die Nachweisempfindlichkeit leidet unter der Spliteinspritzung.
Um die Nachweisempfindlichkeit zu steigern kann man sich auch für die Splitless-Einspritzung entscheiden. Kurz vor der Injektion wird dann der Splitausgang geschlossen und bis max. 120 sec nach der Injektion geschlossen gehalten. Die anschließende Öffnung entfernt evtl. zurückgeblibenes Probenmaterial. Man muss sich aber dessen bewusst sein, dass nun die geballte Ladung an Probe auf die Säule trifft. Die Splitless-Einspritzung ist also eher bei sehr unkonzentrierten Proben zu empfehlen.
Um die Bandenverbreiterung zu verhindern kann man die Proben fokussieren. Hierzu bestehen 2 Möglichkeiten: die Kaltkondensation und die Lösemittelkondensation.
Kaltkondensation: Bei der Kaltkondensation, auch cold trapping genannt, wird die Injektortemperatur relativ hoch eingestellt. Dadurch verdampfen sowohl Analyte als auch Lösemittel. Die Säulen- bzw. Ofentemperatur wird auf eine Temperatur knapp oberhalb des Siedepunktes des Lösemittels eingestellt. Dadurch bleibt das Lösemittel im gasförmigen Zustand, die Analytmoleküle kondensieren jedoch am Säulenanfang und lösen sich in der stationären Phase. Durch eine schrittweise Erhöhung der Säulentemperatur kommt es nun zur Verdampfung und zur Wanderung der Moleküle. Es ist zu beachten, dass dies nur funktioniert, wenn die Siedepunkte der Analyten 80 - 100°C oberhalb der SdT des Lösemittels liegt.
Lösemittelkondensation: Auch hier wird die Injektortemperatur relativ hoch gewählt, dass alles was eingespritzt wird verdampft. Die Säulentemperatur liegt jedoch 5 - 25°C unterhalb der Siedetemperatur des Lösemittels. Dadurch Kondensieren sowohl Lösemittel als auch Probe am Anfang der Säule. Die schwerflüchtigen Komponenten lösen sich vergleichbar wie bei der Kaltaufgabe. Die leichtflüchtigen Komponenten lösen sich jedoch im kondensierten Lösemittel. Wird die Temperatur nun langsam erhöht verdampft das Lösemittel vom Injektor her in Richtung Säule und fokussiert dabei die Komponenten an der Front.
Bei beiden Varianten kann es zur thermischen Zersetzung und zur Diskriminierung kommen. Der Vorteil der Fokussierung ist jedoch, dass die Probenmoleküle sozusagen an einem Punkt der Säule starten und nicht nach und nach auf die Säule gelangen. Die Peaks die später im Chromatogramm zu sehen sind, sind wesentlich schmaler. Dies kann evtl. zu einer Auftrennung 2er Peaks führen die ohne Fokussierung nicht bis zur Basislinie getrennt vorlagen.

On-Column[Bearbeiten]

Der Name sagt eigentlich schon alles. Hier wird auf die Verwendung von Inlets verzichtet und die flüssige Probe direkt auf die Säule gespritzt. Es kommt entweder zu einer direkten Injektion in den Anfangsbereich der Säule oder es gibt noch eine kurze desaktivierte Leerkapilare. Die Säulentemperatur wird i.d.R. knapp unterhalb der SdT des Lösemittels gehalten. Der Nachteil dieser Methode ist, dass die Säule absolut keinen Schutz hat und nur sehr geringe Volumina eingespritzt werden können. Außerdem ist sie nur schwer automatisierbar. Die Vorteile: Es kommt nicht zur Massendiskriminierung. Die Versampfung verläuft sehr schonend. Und die Präzision ist sehr hoch.

PTV[Bearbeiten]

Unter PTV, oder programmed temperature vaporizer versteht man Temperatur programmierbare Injektoren. Der Aufbau ist mit dem der Split-Injektoren vergleichbar. Die Probe wird jedoch kalt eingespritzt und dann durch sehr schnelles Ausheizen verdampft. Zuerst wird hier bei bei geöffnetem Split das Lösemittel verdampft und erst anschließend durch drastische T-erhöhung und Schließen des Splits die Probe. Der Vorteil dieser Variante ist, dass es nicht zur fraktionellen Verdampfung an der Spritzenspitze kommen kann. Auch die Rückdiffusion und die umgekehrte Diskriminierung wird verhindert. Was zu einer Verbesserung der Präzision führt. Die Komponenten der Probe werden des Weiteren weniger thermisch beansprucht.

Headspace[Bearbeiten]

Bei den bisher genannten Aufgabemöglichkeiten wurden die Proben in Lösemitteln, also flüssig, aufgegeben. Es gibt aber auch die Möglichkeit gasförmige Proben aufzugeben. Dies ist vor allem in der Aromaanalytik der Fall.
Hier wird der Verteilungskoeffizient leichtflüchtiger Analyte zwischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase ausgenutzt. Man kann sich dies so vorstellen. Ein in einer Flüssigkeit gelöster Analyt wird in einem kleinen Glasgefäß entweder bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur stehen gelassen. Aufgrund von Verteilung verteilt sich der flüchtige Analyt sowohl in der gas- als auch in der flüssigen Phase. Mithilfe einer gasdichten Spritze kann der Gasraum abgenommen werden und in die GC injiziert werden.
Diese Technik wird aber nicht nur bei Aromen verwendet. Auch die Medizin profitiert davon. So kann beispielsweise der Blutalkoholspiegel mithilfe der Headspace-Technik analysiert werden. Würde man das Blut direkt einspritzen hätte man eine ganz schöne Sauerei in der GC, da die meisten Bestandteile relativ schwerflüchtig sind und das Ding nur verkleben würden.

Säulen[Bearbeiten]

Wie bei der HPLC gibt es auch bei der GC unterschiedliche Säulen. Der Markt ist groß und es gibt eigentlich für jedes Trennproblem die passende Säule.
Auch bei der GC kann man zwischen kurzen gepackten oder längeren Kapillarsäulen wählen. Am meisten werden jedoch Kapillarsäulen verwendet, da hier die Trennung wesentlich besser verläuft.
Eine weitere Wahl bietet das Säulenmaterial. Es kann sich um eine viskose Flüssigkeit, hier findet eher Verteilungschrmatographie statt, handeln, die auf einem festen Material fixiert ist. Es gibt aber auch die Möglichkeit festes Säulenmaterial zu verwenden, auf der eher Adsorptionschromatographie stattfindet.
Eines der Standardmaterialien ist Polydimethylsiloxan. Von Herstellern wird sie häufig mit einer herstellerspezifischen Abkürzung und der Zahl 1 gekennzeichnet. Diese Säule hält Temerpaturen von -60 bis +320°C aus.
Eine andere Standardsäule wäre die Poly(5%-phenyl-95%-dimethylsiloxan)-Säule. Sie wird meistens mit der Nummer 5 bezeichnet. Auch sie hält Temperaturen von -60 bis + 320°C aus.
Ein "Spezial"-Säule für Pestizide, Pharmazeutica und Umweltproben stellt die Poly(14%-cyanopropyl-phenyl-86%-dimethylsiloxan)-Säule dar. Sie deckt einen Temperaturbereich von +20 - +280°C ab. Die Polarität der Säulen nimmt entlang dieser Reihe zu.
Eine relativ polare Säule wäre eine aus Polyethylenglykol. sie kann für die Lösemittelanalytik und für Alkohole und wässrige Lösungen eingesetzt werden. Sie eignet sich auch hervorragend um Fettsäuremethylester zu trennen.
Apolare Säulen eigenen sich zur Trennung von apolaren Substanzen gemäß ihrer Siedetemperaturen. Aufgrund der schwachen Wechselwirkungen der Analytmoleküle ist der Dampfdruck für die Retentionszeiten verantwortlich. Leichtflüchtige Substanzen eluieren sehr früh und können im dümmsten Fall direkt mit dem Lösemittel eluieren.
Will man nun Substanzen mit relativ ähnlichen Siedepunkten analysieren hat man ein Problem, denn sie werden nicht sauber getrennt. Um dies zu umgehen kann man die polaren Phasen einsetzen. Polare Moleküle gehen stärkere Verbindungen mit polaren Phasen ein und werden stärker retardiert. Dadurch wird der Retentionsfaktor vergrößert und die Trennung verbessert. Die Trennung erfolgt also nicht mehr rein nach ihren Siedepunkten sondern zusätzlich noch anhand der Polaritätsunterschiede.

GC-Säulen können eine Länge zwischen 10 - 200 m haben. In der Praxis haben sich 25 - 30 m bewährt. Sollte die Säule am Anfang mal verschmutzt sein, kann sie auch mal um einen Meter gekürzt werden. Alles kein Problem man muss es nur wissen, wenn man mithilfe eines Säulentests die ganzen Parameter bestimmt. Da wird ja die Säulenlänge zur Berechnung herangezogen.

Auswahl[Bearbeiten]

Entscheidend für die Trennung ist die stationäre Phase ihre Dicke, der Säuleninnendurchmesser sowie ihre Länge. Die Filmdicke und der Innendurchmesser bestimmen das Phasenverhältnis . Ein kleines Phasenverhältnis sorgt für eine bessere Auftrennung. Das heißt soviel wie: Je kleiner der Innendurchmesser und je größer die Filmdicke, desto besser die Trennung.

Wobei:
VM = Volumen der mobilen Phase
VS = Volumen der stationären Phase
dc = Innendurchmesser der Säule
df = Filmdicke der stationären Phase

Die Verbesserung der Trennung hat aber ihre Grenzen, denn ein Abnehmender Innendurchmesser und eine abnehmende Schichtdicke, bedeuten ja auch eine Verringerung der Kapazität. Und je kleiner der Durchmesser, desto schneller kann so ein Ding auch verstopfen.

Auch bei der Länge der Säule muss man wissen, was einem wichtiger ist. Eine längere Säule bedeutet eine höhere Anzahl an theoretischen Böden. Theoretisch also eine bessere Trennung. Doch gleichzeitig steigen die Retentionszeiten und es kann zur Peakverbreiterung kommen.
Man könnte sich denken, "Naja, was heißt hier längere Retentionszeiten? Die 5 min machen doch den Kohl auch nicht fett." Das stimmt so weit schon. 5 Min hop oder top ist an sich kein Problem. Doch bei Laboren die einen großen Probenumsatz haben, da machen pro Probe 5 min mehr schon eine Menge aus. Denn es ist ja nicht nur die Zeit die es länger dauert. Es wird auch 5 min mehr Trägergas und mehr Energie (Ofen) benötigt. Wenn man das mal auf ein Jahr hochrechnet ergibt das schon eine ganz schöne Menge.
In der Praxis wird daher eine so kurze Säule wie möglich angestrebt.

Säulenbluten[Bearbeiten]

Auch GC-Säulen neigen zum sogenannten Säulenbluten. Es kommt zur Ablösung von Bestandteilen der Säule, wenn diese unter zu hohen Temperaturen bzw. ständig ganz nah am Maximum benutzt wird. Teilweise auch bei nagelneuen Säulen, wenn der Industriestaub erst mal entfernt werden muss. Säulenbluten kann aber auch die Beschädigung der Säule anzeigen, wenn sie bei einer zu hohen Temperatur verwendet wurde. Abgelost werden Dimethylsilanol-Trimere die via Massenspektrometrie nachweisbar sind (m/z = 207). Es gibt mittlerweile aber auch Siloxanphasen, die modifiziert wurden und weniger zum Bluten neigen. Das Säulenbluten zeigt sich im Chromatogramm durch die Erhöhung der Grundlinie im Laufe des Chromatogramms.

Temperatur[Bearbeiten]

Die Temperatur ist bei der Gaschromatographie ein ganz entscheidender Faktor. Mit ihr steht und fällt die ganze Chromatographie. Es gibt viele Möglichkeiten mit der Temerperatur zu spielen und irgendwann das optimale Temperaturprofil für eine bestimmt Trennung zu erhalten.
Es geht ja schon bei der Injektion los. Die Injektortemperatur ist separat einstellbar. Wie oben schon erwähnt kann die Probe heiß oder kalt aufgegeben werden. Man kann sowohl Lösemittel als auch Analyt mithilfe der Säulentemperatur fokussieren. Und zu guter Letzt wird auch die Elution durch die Temperatur bestimmt.
Man kann die GC isotherm betreiben, also bei einer einheitlichen Temperatur von Anfang bis Ende. Dies ist meistens aber wenig zweckmässig.
Häufig werden Temperaturprofile angewendet die eine qualtitativ bessere und/oder schnellere Auftrennung ermöglichen.
Häufig sieht das dann so aus: Initial 100°C - 2min - 15°C/min - 200°C - 4 min - 5°C/min - 240°C - 15 min
Diese Zahlenkombination heißt soviel wie: Man startet mit einer Ofen/Säulentemperatur von 100°C. Diese Temperatur wird für 2 min gehalten. Anschließend wird die Temperatur um 15°C pro Minute erhöht bis 200°C erreicht wurden (innerhalb ca. 6,5 min also). Auch diese Temperatur wird für eine gewisse Zeit gehalten. Nämlich 4 min. Nun erfolgt eine T-erhöhung in kleineren Schritten, nur noch 5°C pro Minute bis die 240°C erreicht wurden (Sollten ca. 8 min sein). Nachdem nun die Temperatur für weitere 4 Minuten gehalten wurde ist das eingestellte Trennprogramm beendet und der Ofen geht wieder zurück auf 100°C Ausgangstemperatur.

Derivatisierung[Bearbeiten]

Die Derivatisierung der Analytmoleküle dient dazu auch Verbindungen mit einem hohen Siedepunkt der GC-Analyse zugängiglich zu machen. Am bekanntesten ist dies bei der Analyse der Fettsäuren. Polare funktionelle Gruppen führen zu starken Wechselwirkungen die den Siedepunkt erhöhen. Ein Verdampfen der Fettsäuren ist also nicht so ohne weiteres möglich. Durch die Überführung in die entsprechenden Methylester werden die Siedepunkte gesenkt. Dadurch kann die Fettzusammensetzung via GC analysiert werden. Es gibt aber auch die Möglichkeit die polaren Gruppen zu silylieren. Die Analytmoleküle werden mit apolaren Trialkylsilylgruppen umgesetzt.

Mobile Phase[Bearbeiten]

Wie schon erwähnt sind H2, He und N2 die am häufigsten eingesetzten mobilen Phasen. Sie gehen keine Reaktionen mit der stationären Phase und dem Analyten ein und üben somit keinen Einfluss auf die Verteilung und die Elution aus.
Und doch kommt der Wahl des Trägergases einige Bedeutung bei: Die Viskosität der Gase hat nämlich erheblichen Einfluss auf die Trenneffizienz, die durch die bereits in der HPLC beschriebene van-Deemter-Gleichung beschrieben wird. Die Viskosität steigt von Wasserstoff über Helium zu Stickstoff an und in folgedessen nehmen die Diffusionskoeffizienten der Analyte in diesen Gase ab.
Der B- und der C-Term der van-Deemter-Gleichung werden von den Diffusionkoeffizienten beeinflusst. So steigert ein größerer Diffusionskoeffizient die Peakverbreiterung (B), im Gegensatz dazu wird die Verbreiterung durch Masstransporteffekte, die durch den C-Term definiert sind, durch schneller Diffusion reduziert.
Dieser Term hat einen starken Beitrag, wenn hohe Diffusionskoeffizienten in der mobilen Phase vorliegen.
Für die HPLC ergibt sich folgendes: Da sich die Moleküle in einer flüssigen mobilen Phase nicht so schnell bewegen können wie in Gasen sind hier die Diffusionskoeffizienten relativ gering. Und da B proportional zum Diffusionskoeffizient ist hat er bei der HPLC nur geringe Bedeutung. In der GC ist dies anders: Hier ist der Diffusionskoeffizient i.d.R. um 4 Größenordnungen höher als in Flüssigkeiten und hat somit einen sehr starken Einfluss auf die Peakverbreiterung. Im Gegensatz dazu ist der C-Term proportional zu . Der Einfluss auf HPLC und GC dieses Terms ist genau umgekehrt wie der B-Term.

So. Alles in allem kann man das kurz zusammenfassen: Je höher der Diffusionskoeffizient und je geringer die Viskosität, desto steiler fällt die H(u)-Kurve ab und das Minimum verschiebt sich zu Gunsten höherer Fließgeschwindigkeiten. Des weiteren verläuft die Kurve insgesamt flacher. Die beste Effizienz wird mit Wasserstoff oder Helium bei Trägergeschwindigkeiten von 1 - 4 mL/min bzw. 21 cm/sec (He) und 30 - 45 cm/sec (Wasserstoff) erreicht. Der Vorteil von Stickstoff ist, dass es kostengünstiger ist.


Detektoren[Bearbeiten]

Auch in der GC kann man zwischen einer Vielzahl von Detektoren wählen. Die wichtigesten sind unten aufgelistet. Der kurioseste Detektor ist aber wohl der Schnüffeldetektor. Hier wird das am Säulenende eluierdende Gas durch einen Schlauch an eine "Gasmaske" weitergeleitet. So kann man nach einer gaschromatischen Trennung die Komponenten eines Duftes erschnüffeln. Wie man sich denken kann wird dies in der Aromaanalytik genutzt. Man kann beispielsweise auch das Aroma von Wein oder Kaffee in seine Einzelkomponenten aufdröseln und so erschnüffeln. Sehr geil ;-)

Flammenionisationsdetektor (FID)[Bearbeiten]

Dieser Detektor kann organische Verbindungen auf Kohlenstoffbasis analysieren. Ein Nachteil ist, dass die Verbindung während der Detektion "verbraucht" bzw. verbrannt wird. Die Verbindung wird durch Verbrennen in einer Flamme ionisiert. Die dabei entstehenden CH-Radikale reagieren mit ebenfalls in der Flamme entstandenen angeregten Sauerstoffverbindungen. Es entstehen oxidierte Verbindungen und Elektronen. Diese führen zu einem messbaren Stromfluss zwischen der Düse und dem Kollektor. Dieser Strom wird mit Hilfe eines Rechners in ein Chromatogramm umgewandelt.
Der FID ist der in der Gaschromatographie am meisten verwendete Detektor, da er Robustheit mit hoher Empfindlichkeit verbindet. Ein FID ist bis zu 1000 Mal so empfindlich wie ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Zudem ist das Detektorsignal über einen weiten Konzentrationsbereich linear proportional zur Menge des Analyten (genauer gesagt, zu dessen Kohlenstoffgehalt).
Ein Nachteil: Verbindungen wie Ameisensäure können nicht detektiert werden, da sie kein CH-Radikal bilden können.

Stickstoff-Phosphor-selektiver Detektor (NPD)[Bearbeiten]

Dieser Detektor wird auch Thermoionischer Detektor genannt. Der Aufbau ähnelt dem des FID nur das sich eine zusätzlich Rubidiumperle im Detektor befindet, die separat beheizt werden kann. Diese Perle emittiert angeregte Alkaliatome die Elektronen aus N- oder P-haltigen Verbindungen heraushauen kann. Die daraus resultierende Änderungen im Stromfluss werden gemessen und aufgezeichnet.

Elektroneneinfangdetektor (ECD)[Bearbeiten]

Hier wird im Gegensatz zum FID kein zusätzlicher Strom erzeugt, sondern Elektronen vom Analyten eingefangen. Es wird also die Verminderung im Stromfluß bestimmt. Dies geschiet über Ionisierung des Trägergases mithilfe von -Strahlen. Es wird 63Ni eingesetzt. Durch das ionisierte Trägergas fließt also ein Hintergrundstrom zwischen 2 Elektroden. Elektronegative Substanzen schwächen diesen Stromfluß ab, indem sie die Elektronen einfangen.

Wärmeleitdetektor (WLD)[Bearbeiten]

Beim Wärmeleitdetektor wird zunächst die Temperatur und der Widerstand des Trägergases bestimmt. Am ehesten wird Helium als Trägergas verwendet, da es eine enorm hohe wärmeleitfähigkeit hat. Kommt nun das Trägergas mit Analytmolekülen in den Detektor wird die Wärmeleitfähigkeit gesenkt und der Heizdraht erwärmt sich und somit erhöht sich der Widerstand. Diese Veränderung der Temperatur und des Widerstandes kann gemessen und aufgezeichnet werden.
Grundsätzlich ist diese Methode für Substanzen anwendbar, deren Wärmeleitfähigkeit sich signifikant von der des Trägergases unterscheidet.

Flammenphotmetrischer Detektor (FPD)[Bearbeiten]

Schwefel- und phosphorhaltige Kohlenwasserstoffe bilden bei der Verbrennung chemilumineszierende Verbindungen. Die Moleküle emittieren Licht einer bestimmten Wellenlänge, die charakteristisch für diese Elemente ist. Durch einen optischen Filter lässt nur Licht einer bestimmten wellenlänge zum Photomultiplier durch. Es wird also nur ein bestimmtes Signal aufgezeichnet.

Photoionisationsdetektor (PID)[Bearbeiten]

Moleküle können gemäß der Gleichung R + h* R+ + e- ionisiert werden. Die entstandenen Partikel können zwischen 2 Elektroden mit einer Spannung von 50 - 200 Volt gemessen werden. Die verwendete Lampe misst die Energie der entstandenen Photonen und damit die nachzuweisenden Verbindungen.

Atomemissionsdetektor (AED) =[Bearbeiten]

Dieser Detektor atomisiert die Probenmoleküle und regt sie an. Die benötigte Energie wird durch mikrowelleninduziertes Plasma aufgebracht. Die angeregten Atome emittieren Licht, während sie auf ein niedrigeres Energieniveau zurückfallen. Die dabei emittierten Wellenlängen werden photospektrometrisch gemessen.