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ガスクロマトグラフ(GC)のカラム選択

  (GC:Gas Chromatograph)

 
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カラムの選択基準には様々なものがありますが、まず第1選択要素は、
 ・カラムタイプ(パックドカラム、キャピラリカラム)
 ・固定相のタイプ
 ・サイズ(直径と長さ)
ということになる。これらの中で、最もバリエーションが多く、選択の基本となるのは固定相のタイプである。固定相の種類は一般的には極性の強さで分類されている。


【無極性タイプ】
 文字通り極性による分離ができないため、主に沸点の違いによって分離を行う(結果的には、分子量の違いも反映したものとなることもある)。特に、石油系オイル、炭化水素、香料など無極性成分の分離に用いられることが多い。用途も広いが、極性成分によってダメージを受けることがあるので注意が必要である。

【極性タイプ(弱極性〜強極性)】
 文字通り極性の強さで分離を行う。アルコールや有機酸など各種官能基を持った成分の分離に適している。ただし、強酸などにはダメージに注意しなければならない。様々な官能基タイプに対応したものが開発されているので、目的成分の分離能の高いものを選択する。ただし、温度条件を振りにくい。

【微極性タイプ】
 基本的には沸点の差によって分離するが、極性の影響も受ける。最も汎用性が高く、迷った時や、とりあえず最初に選択するというオールマイティータイプ、困った時にとりあえずやってみるタイプのカラムであると言える。ただし、様々なものを測定することになるのでカラムのダメージには注意しなければならない。

  • クロマトが非対称になる
    どうしても汚染が検出される
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 上記は極性によってわかりやすく説明しているが、厳密には無極性タイプの場合にはファンデアワールス力の違いよる分離なので、沸点だけでなく、分子量による影響も受ける。また、単純な極性以外には、π―π相互作用、すなわち、芳香族などの共役系を持つ者の分離に適したカラムもある。この場合は、固定相がベンゼン環などの共役系を有した官能基を持っている。



 現実的には、メーカー等が公表しているデータ集を参考にしたり、実際に測定したりして最適なカラムを選択して、個別の型番を指定することになるが、これはケースバイケースとなるので、ここでは割愛する。

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