ازت خالص (UHP Nitrogen) به‌عنوان گاز حامل و کمکی در دستگاه‌های GC و LC-MS نقش حیاتی در بهبود حساسیت، کاهش نویز و تضمین دقت آنالیزها ایفا می‌کند. سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778

در علوم تحلیلی و آنالیز شیمیایی، دقت و صحت نتایج آزمایش‌ها به میزان زیادی به کیفیت و خلوص گازهای مصرفی بستگی دارد. یکی از مهم‌ترین گازها در این حوزه، ازت (N₂) است که به صورت خالص و با گریدهای مختلف در دستگاه‌های کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی مایع همراه با طیف‌سنجی جرمی (LC-MS) استفاده می‌شود. ازت خالص به عنوان گاز حامل، گاز خشک‌کننده، و گاز کمکی در این دستگاه‌ها عمل می‌کند و عملکرد صحیح سیستم و صحت نتایج آنالیزها به میزان خلوص آن وابسته است.

انتخاب ازت با کیفیت مناسب می‌تواند مشکلاتی مانند نویز پایه، کاهش حساسیت، و آلودگی نمونه‌ها را به حداقل برساند و طول عمر تجهیزات را افزایش دهد. بنابراین، درک نقش ازت خالص و استانداردهای آن برای هر پژوهشگر و اپراتور دستگاه‌های GC و LC-MS ضروری است.

تعریف ازت خالص و گریدهای آن

ازت خالص به گازی گفته می‌شود که بیشترین میزان خلوص ممکن را دارد و آلاینده‌ها و رطوبت در آن به حداقل رسیده است. گریدهای رایج ازت شامل موارد زیر هستند:

گرید صنعتی (Industrial Grade): خلوص تقریباً ۹۹٪، مناسب برای کاربردهای عمومی و غیرتحلیلی.

گرید آزمایشگاهی (Laboratory Grade): خلوص ۹۹.۹٪ تا ۹۹.۹۵٪، مناسب برای کاربردهای نیمه‌حساس.

فوق خالص (Ultra High Purity, UHP): خلوص ۹۹.۹۹٪ و بالاتر، بدون ذرات معلق و با حداقل رطوبت، مناسب برای دستگاه‌های GC و LC-MS.

علاوه بر خلوص، پارامترهای دیگری مانند رطوبت، هیدروکربن‌های فرار، اکسیژن و ذرات معلق باید کنترل شوند. حتی مقادیر جزئی آلاینده می‌تواند باعث کاهش حساسیت و ایجاد نویز در کروماتوگرام‌ها یا طیف‌ها شود.

اهمیت ازت خالص در دستگاه‌های GC

نقش ازت به عنوان گاز حامل

در کروماتوگرافی گازی (GC)، گاز حامل وظیفه انتقال نمونه از ستون کروماتوگرافی به detector را بر عهده دارد. ازت خالص به عنوان گاز حامل به دلیل ویژگی‌های زیر ترجیح داده می‌شود:

بی‌اثر بودن شیمیایی: ازت با اکثر ترکیبات نمونه واکنش نمی‌دهد، بنابراین تغییرات شیمیایی در مسیر جداسازی ایجاد نمی‌کند.

تراکم و ویسکوزیته مناسب: این ویژگی‌ها باعث جریان یکنواخت نمونه در ستون می‌شوند و جداسازی بهتر و بازتولیدپذیری بالاتر را تضمین می‌کنند.

کاهش نویز و افزایش حساسیت

گاز حامل آلوده یا با خلوص پایین می‌تواند موجب ایجاد نویز در پایه کروماتوگرام شود. وجود آب، اکسیژن یا هیدروکربن‌های فرار حتی به مقادیر جزئی باعث تداخل با سیگنال‌های آشکارساز (Detector) می‌شود و حساسیت آنالیز را کاهش می‌دهد. استفاده از ازت UHP این مشکلات را به حداقل می‌رساند و امکان تشخیص ترکیبات با غلظت پایین را فراهم می‌کند.

بهبود طول عمر ستون و آشکارساز

رطوبت و آلاینده‌های موجود در گاز حامل می‌توانند باعث تخریب پوشش ستون یا فلزات فعال آشکارساز شوند. استفاده از ازت خالص با رطوبت کمتر از ۱ ppm موجب افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود.

کاربردهای گاز کمکی و خشک‌کننده

در برخی دستگاه‌های GC، از ازت خالص به عنوان گاز خشک‌کننده (Make-up Gas) استفاده می‌شود. این گاز کمک می‌کند تا جریان نمونه به آشکارساز هدایت شود و فشار داخل ستون حفظ گردد. همچنین ازت UHP به دلیل نبود رطوبت و آلاینده، از ایجاد اختلالات الکتریکی و نویز جلوگیری می‌کند.

نقش ازت خالص در LC-MS

استفاده از ازت در سیستم LC

در دستگاه‌های LC-MS، ازت خالص معمولاً به عنوان گاز فشار بالا و گاز کمکی (Nebulizer Gas / Sheath Gas) استفاده می‌شود. نقش آن شامل موارد زیر است:

تشکیل آئروسل نمونه: در فرآیند ESI (Electrospray Ionization)، نمونه به صورت آئروسل در می‌آید و ازت خشک به تبخیر حلال کمک می‌کند.

افزایش کارایی یون‌سازی: ازت خالص به حذف رطوبت و حلال‌های اضافی کمک می‌کند و یون‌های تولید شده را با ثبات بیشتری به طیف‌سنج هدایت می‌کند.

محافظت از سیستم: ازت خالص از ورود رطوبت و اکسیژن به محفظه یون‌سازی جلوگیری می‌کند که این امر عمر پمپ‌ها و مبدل‌ها را افزایش می‌دهد.

بهبود کیفیت طیف‌های جرمی

استفاده از ازت خالص باعث کاهش پس‌زمینه جرمی (Background Noise) می‌شود و امکان شناسایی یون‌های با شدت کم را فراهم می‌کند. در نتیجه، حساسیت و دقت آنالیزهای کمی و کیفی LC-MS به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.

کنترل دما و فشار

ازت خالص به عنوان گاز حامل و کمکی، دما و فشار داخل سیستم LC-MS را تثبیت می‌کند. این ویژگی برای جداسازی دقیق ترکیبات حساس و جلوگیری از تخریب نمونه ضروری است.

مقایسه کاربرد ازت با سایر گازها

در برخی دستگاه‌ها، از گازهای دیگری مانند هلیوم یا آرگون استفاده می‌شود. اما ازت دارای مزایای ویژه‌ای است:

قیمت پایین‌تر و دسترسی آسان‌تر نسبت به هلیوم

بی‌اثر بودن شیمیایی مشابه هلیوم، بدون ایجاد واکنش با نمونه

کاربرد چندگانه به عنوان گاز حامل، خشک‌کننده و گاز کمکی

با این حال، در برخی دستگاه‌های GC با ستون‌های تخصصی، هلیوم ممکن است عملکرد جداسازی بهتری داشته باشد. انتخاب گاز مناسب بستگی به نوع ستون، حساسیت مورد نیاز و بودجه آزمایشگاه دارد.

نکات ایمنی و کیفیت گاز

استفاده از ازت خالص نیازمند رعایت نکات ایمنی و استانداردهای کیفیت است:

تجهیزات مناسب: از نازل‌ها و شیلنگ‌های مقاوم به فشار بالا استفاده شود.

کنترل نشت: ازت بی‌اثر است ولی در فضاهای بسته می‌تواند جای اکسیژن را بگیرد و خطر خفگی ایجاد کند.

نگهداری سیلندر: سیلندرهای ازت باید در محیط خشک، خنک و دارای تهویه مناسب نگهداری شوند.

آنالیز کیفیت گاز: توصیه می‌شود هر بار قبل از استفاده، کیفیت گاز توسط آنالیزگر گاز یا مانومتر بررسی شود.

رعایت این نکات باعث می‌شود ازت خالص بیشترین کارایی و امنیت را در دستگاه‌های GC و LC-MS داشته باشد.

نیتروژن خالص نقش حیاتی در عملکرد دستگاه‌های GC و LC-MS ایفا می‌کند. ازت UHP به عنوان گاز حامل، گاز خشک‌کننده و گاز کمکی موجب بهبود حساسیت، کاهش نویز پایه، افزایش طول عمر ستون و آشکارساز، و تضمین صحت نتایج آنالیزها می‌شود. انتخاب گرید مناسب و رعایت استانداردهای ایمنی و کیفیت گاز، یکی از کلیدهای موفقیت در آنالیزهای شیمیایی دقیق و قابل اعتماد است.

بدون ازت خالص، دستگاه‌های GC و LC-MS قادر به ارائه داده‌های دقیق و پایدار نخواهند بود و خطاهای آزمایشگاهی افزایش می‌یابد. بنابراین، ازت خالص به عنوان یک جزء حیاتی و غیرقابل جایگزین در علوم تحلیلی شناخته می‌شود.