معرفی دستگاه کروماتوگرافی GC 6890 اجیلنت

دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) مدل Agilent 6890 یکی از شناخته‌شده‌ترین و پیشرفته‌ترین ابزارهای آنالیتیکال برای جداسازی، شناسایی و اندازه‌گیری ترکیبات شیمیایی فرّار است. این دستگاه توسط شرکت Agilent Technologies (هیولت پاکارد سابق) تولید شده و به‌دلیل دقت و پایداری بالای خود در بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و صنعتی محبوبیت یافته است. GC 6890 در حوزه‌های گوناگونی به‌کار می‌رود؛ از جمله شیمی تجزیه، صنایع غذایی و آشامیدنی، داروسازی، پتروشیمی، علوم زیست‌محیطی و حتی پزشکی قانونی. این گستره‌ی کاربرد به دلیل توانایی بالای دستگاه در جداسازی و شناسایی ترکیبات پیچیده و ارائه نتایج قابل‌اعتماد و تکرارپذیر است.

کاربردهای عمده GC 6890

کنترل کیفیت در صنایع شیمیایی و غذایی: سنجش خلوص مواد اولیه و محصولات، تعیین ترکیبات معطر، طعم‌دهنده‌ها و آلاینده‌های احتمالی در مواد غذایی و آشامیدنی.
پایش زیست‌محیطی: شناسایی آلاینده‌های گازی، سموم و ترکیبات آلی فرّار در هوا، آب و خاک.
تحقیقات دارویی و پزشکی قانونی: آنالیز ترکیبات دارویی (از نظر ترکیب و خلوص) و متابولیت‌ها، همچنین تشخیص مواد مخدر و سموم در نمونه‌های زیستی.
آنالیزهای پتروشیمی و هیدروکربن‌ها: بررسی ترکیب برش‌های نفتی، شناسایی هیدروکربن‌ها در فرآورده‌های نفت و گاز، و آنالیز سوخت‌های زیستی (بیودیزل و …).

به طور کلی، دستگاه Agilent 6890 GC با کارایی بالا، دقت زیاد و انعطاف‌پذیری در تنظیمات، یک ابزار ایده‌آل برای آنالیزهای کمی و کیفی نمونه‌های فرّار به‌شمار می‌آید.

مشخصات فنی و ویژگی‌های برجسته دستگاه

دستگاه GC مدل 6890 دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌های فنی برجسته است که آن را از نسل‌های پیشین متمایز می‌کند. این دستگاه جانشین مدل معروف HP 5890 بوده و بهبودهای زیادی در عملکرد و امکانات دارد. در ادامه به برخی مشخصات فنی مهم و قابلیت‌های شاخص Agilent 6890 اشاره می‌کنیم:

کنترل پنوماتیک الکترونیکی (EPC): دستگاه 6890 مجهز به EPC برای کنترل دقیق فشار و جریان گازهای حامل و سوخت است. این سیستم با جبران خودکار تغییرات دمای محیط و فشار هوا، پایداری و تکرارپذیری نتایج را تضمین می‌کند. به کمک EPC، تنظیم و برنامه‌ریزی فشار گاز حامل به‌صورت دیجیتال انجام شده و نیاز به کالیبراسیون‌های مکرر کاهش می‌یابد.

طیف وسیع ورودی‌ها و آشکارسازها: Agilent 6890 از انواع سیستم‌های ورود نمونه (Injector) مانند اسپلیت/اسپلیت‌لس، پکد (Packed) با تزریق دمشی، کول آن-کالم (تزریق خنک روی ستون) و PTV پشتیبانی می‌کند. همچنین قابلیت نصب انواع دتکتورهای حساس روی دستگاه وجود دارد؛ از جمله آشکارساز یونش شعله‌ای (FID)، هدایت حرارتی (TCD)، ربایش الکترون (µECD)، نیتروژن-فسفر (NPD) و طیف‌سنج جرمی (MSD). این تنوع به کاربر امکان می‌دهد بسته به نوع آنالیز، مناسب‌ترین Injector و Detector را انتخاب کند.

دقت حرارتی و کنترل دما: آون (Oven) دستگاه دارای عملکرد حرارتی بسیار دقیق است. بازه دمایی آن از ۴ درجه بالاتر از دمای محیط تا حداکثر 450°C بوده و قادر به برنامه‌ریزی‌های دمایی پله‌ای با نرخ افزایش تا 120°C در دقیقه است. کنترل دقیق دمای ستون منجر به شکل پیک‌های متقارن و تفکیک‌پذیری (Resolution) بالاتر در کروماتوگرام می‌شود.

قابلیت شبکه‌شدن و اتصال دیجیتال: مدل 6890N از نظر سخت‌افزاری قابلیت اتصال به شبکه (LAN) دارد، به طوری که می‌توان دستگاه را به‌صورت آنلاین و از طریق نرم‌افزار کنترل کرد. این ویژگی مدیریت دستگاه در محیط‌های آزمایشگاهی مدرن (مانند اتصال چند دستگاه به یک کامپیوتر مرکزی) را تسهیل می‌کند. (لازم به ذکر است که مدل 6890 معمولی این قابلیت LAN را نداشت و در نسخه 6890**N** اضافه شد).

سیستم بازخورد نگهداری اولیه (EMF): دستگاه مجهز به مکانیزم EMF است که زمان رسیدن موعد سرویس‌های دوره‌ای و نگهداری را به کاربر هشدار می‌دهد. این قابلیت با یادآوری تعویض قطعات مصرفی (مانند سپتوم، لاینر انژکتور، فیلامان و …) در زمان مناسب، از خرابی ناگهانی دستگاه جلوگیری کرده و عمر مفید آن را افزایش می‌دهد.

ابعاد و مشخصات فیزیکی: کروماتوگراف 6890 دستگاهی نسبتاً جمع‌وجور اما سنگین است. ابعاد آن حدود عرض 58cm × عمق 54cm × ارتفاع 50cm و وزن آن حدود 49kg می‌باشد. چنین طراحی‌ای امکان جای‌دهی دستگاه در انواع میزهای آزمایشگاهی استاندارد را فراهم می‌کند. دستگاه برای عملکرد بهینه نیازمند دما و رطوبت محیطی کنترل‌شده (۱۵–۳۵ درجه سانتیگراد و رطوبت ۵–۹۵٪ بدون میعان) است.

جمع‌بندی این بخش: Agilent 6890 یک GC مدرن با دقت بالا در کنترل دما و جریان گاز، انعطاف‌پذیری در پیکربندی (انواع درگاه تزریق و دتکتور)، و امکانات الکترونیکی پیشرفته نظیر EPC و EMF است. به همین جهت، هنوز هم با وجود معرفی مدل‌های جدیدتر (مانند Agilent 7890 و 8890)، دستگاه 6890 در بسیاری از آزمایشگاه‌ها به‌عنوان یک گزینه قابل‌اعتماد به کار گرفته می‌شود.

طیف‌سنج‌های جرمی قابل اتصال به GC 6890

یکی از مزایای برجسته Agilent 6890، امکان اتصال آن به طیف‌سنج جرمی (Mass Spectrometer) به عنوان دتکتور است. در واقع GC 6890 می‌تواند به شکل یک سیستم GC-MS مورد استفاده قرار گیرد که در آن خروجی ستون به یک طیف‌سنج جرمی هدایت شده و امکان شناسایی دقیق‌تر ترکیبات براساس طیف جرمی آنها فراهم می‌شود. مهم‌ترین مدل‌های MSD (دتکتورهای انتخابگر جرمی) که با GC 6890 سازگاری دارند عبارت‌اند از:

* HP/Agilent 5972 MSD: از طیف‌سنج‌های جرمی دهه 1990 که قابلیت اتصال به GC 6890 را دارد.
* HP/Agilent 5973 MSD: یکی از پرکاربردترین دتکتورهای جرمی کوادروپل، معرفی‌شده حدود سال 2000 که به‌طور گسترده به همراه GC 6890 (به‌ویژه نسخه 6890N) به‌کار گرفته شد.
* Agilent 5975 MSD: طیف‌سنج جرمی نسل بعد (معرفی‌شده حوالی 2005) که قابل اتصال به GCهای 6890 و 7890 است. مدل 5975 دارای حساسیت و رزولوشن ارتقایافته و گزینه‌های پیشرفته مانند *کورس نجف* (Triple-Axis Detector) در نسخه‌های جدیدتر خود بود.

اتصال یک MSD به GC 6890، این دستگاه را به یک سامانه GC-MS کامل تبدیل می‌کند. در چنین پیکربندی‌ای، GC عمل جداسازی ترکیبات را انجام داده و MSD نقش دتکتور را ایفا می‌کند که هر ترکیب را با طیف جرمی خاص خود شناسایی می‌نماید. برای نمونه، GC 6890 همراه با MSD مدل 5973 یک ترکیب رایج در آنالیزهای محیط‌زیست (مانند شناسایی VOCها) و آنالیزهای سم‌شناسی است. همچنین GC 6890N هنگامی که با MSD 5975 Inert و اتوسمپلر 7683B ترکیب شود، یک سیستم قدرتمند و دقیق برای کاربردهای تحلیلی پیشرفته فراهم می‌آورد.

توجه داشته باشید که برای اتصال GC به MSD معمولاً نیاز به اینترفیس گرمایی GC/MSD وجود دارد که دمای آن توسط دستگاه GC (به عنوان Aux Heater) کنترل می‌شود. این بخش، ستون کروماتوگرافی را به منبع یونش MSD متصل کرده و باید همواره در دمای بالا نگه داشته‌شود تا از چگالش ترکیبات جلوگیری گردد.

قطعات اصلی دستگاه و عملکرد هر بخش

دستگاه Agilent 6890 GC از بخش‌ها و قطعات متعددی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه خاصی در فرآیند کروماتوگرافی گازی بر عهده دارند. آشنایی با اجزای اصلی GC و نحوه عملکرد آن‌ها برای بهره‌برداری صحیح از دستگاه ضروری است. مهم‌ترین بخش‌های GC 6890 عبارت‌اند از: انژکتور، ستون، آون، سیستم گازهای حامل و آشکارساز (دتکتور). در جدول زیر، این بخش‌ها به‌همراه نقش هر کدام معرفی شده‌اند:

محل ورود نمونه (Injector) به دستگاه GC: نمونه مایع یا گازی در این مکان تزریق و بلافاصله تبخیر می‌شود. Injector با دمای قابل تنظیم (معمولاً اندکی بالاتر از نقطه جوش بیشینه اجزای نمونه) عمل تبخیر را تسهیل می‌کند. همچنین دارای انواع مختلفی است؛ از جمله حالت شکاف‌دار (Split) برای رقیق‌کردن نمونه و بدون‌شکاف(Splitless) برای ورود کل نمونه به ستون. Injector میزان نمونه واردشده به ستون را کنترل می‌کند و اغلب شامل یک لاینر داخلی برای بهبود تبخیر و یک سپتوم در محل تزریق سرنگ است.

ستون کروماتوگرافی (Column): مسیر لوله‌ای باریک و بلندی (معمولاً از جنس سیلیس ذوب‌شده با پوشش پلیمر) که اجزای نمونه در آن جدا می‌شوند. ستون داخل آون قرار دارد و با یک فاز ساکن پوشش داده شده که بسته به نوع آنالیز انتخاب می‌شود. هنگام عبور نمونه از داخل ستون، هر جزء بر اساس میزان برهم‌کنش با فاز ساکن و تفاوت در فراریت، با سرعت متفاوتی حرکت کرده و در زمان متفاوتی خارج می‌شود. بنابراین هر جزء به صورت یک پیک جداگانه در کروماتوگرام ظاهر می‌گردد.
آون (Oven): محوظه‌ی گرمایشی است که ستون GC در داخل آن قرار دارد. وظیفه آون، کنترل دقیق دمای ستون طبق یک برنامه از پیش تعیین‌شده (Ramp) است. تنظیمات آون شامل دمای اولیه، نرخ افزایش دما و دمای نهایی می‌باشد که توسط کاربر برای هر آنالیز تعریف می‌شود. تغییر دمای آون طی آنالیز، بر سرعت خروج ترکیبات تاثیر مستقیم دارد؛ ترکیبات سبک‌تر در دمای پایین‌تر یا زودتر خارج می‌شوند و ترکیبات سنگین‌تر با افزایش دما خارج خواهند شد. آون 6890 با کنترل دیجیتال قادر است شیب‌های دمایی دقیق و تکرارپذیر را فراهم کند.

سیستم گاز حامل (Carrier Gas): مجموعه‌ای از سیلندرهای گاز (مانند هلیوم، نیتروژن یا هیدروژن)، رگولاتورها و کنترل‌کننده‌های جریان است که گاز حامل را با فشار و جریان ثابت از طریق ستون هدایت می‌کند. گاز حامل به عنوان فاز متحرک عمل کرده و اجزای تبخیرشده نمونه را در طول ستون با خود می‌برد. پایداری جریان گاز حامل برای دستیابی به زمان‌های بازداری (Retention Times) ثابت بسیار مهم است. در GC 6890 این پایداری توسط سیستم EPC تضمین می‌شود که فشار و جریان را به طور خودکار تنظیم می‌کند.</td>

آشکارساز (Detector): قطعه‌ای که در انتهای ستون قرار گرفته و حضور و مقدار اجزای خروجی را تشخیص می‌دهد. سیگنال آشکارساز پایه تشکیل <em>کروماتوگرام</em> را فراهم می‌کند. دستگاه 6890 بسته به نیاز می‌تواند به دتکتورهای مختلفی مجهز شود. متداول‌ترین آنها <em>FID</em> (یونش شعله‌ای) برای ترکیبات آلی عمومی، <em>TCD</em> (هدایت حرارتی) برای تشخیص جهانی گازها، و µECD (جذب الکترون) برای ترکیبات هالوژنه بسیار کم‌غلظت هستند. همچنین همان‌طور که گفته شد می‌توان از <em>MS</em> به عنوان آشکارساز بهره گرفت که هر پیک را با طیف جرمی شناسایی می‌کند. هر آشکارساز نیازمند شرایط کاری خاص خود (مثلاً گاز سوخت و اکسیدکننده برای FID یا جریان Make-up برای ECD) است که توسط دستگاه کنترل می‌شود.
سیستم داده‌برداری و کنترل: شامل مدارهای الکترونیکی و نرم‌افزار است که وظیفه کنترل اجزای مختلف دستگاه (دماها، جریان‌های گاز، برنامه زمانی) و دریافت و پردازش سیگنال دتکتور را بر عهده دارد. در GC 6890، یک ریزپردازنده داخلی وضعیت دستگاه را پایش کرده و از طریق صفحه نمایش و دکمه‌های پنل جلویی به کاربر امکان تنظیم پارامترها را می‌دهد. همچنین دستگاه از طریق رابط‌های دیجیتال (LAN در مدل N یا کابل‌های ارتباطی) به نرم‌افزار ChemStation روی رایانه متصل می‌شود که امکانات پیشرفته‌تری برای تنظیم روش، اجرای آزمایش و تحلیل داده‌ها در اختیار کاربر قرار می‌دهد:
لوازم جانبی (Accessories): منظور ابزارها و قطعات جانبی‌ای است که بنا به نیاز به GC اضافه می‌شوند. مهم‌ترین آنها اتوسمپلر خودکار (مانند Agilent 7683) برای تزریق ترتیبی نمونه‌ها بدون حضور کاربر است. همچنین می‌توان از هداسپیس سمپلر (برای آنالیز ترکیبات فرار در بالای یک مایع یا جامد)، Purge & Trap (تغلیظ‌کننده ترکیبات آلی فرار در آب) و شیرهای گسسته چندراهه (جهت تغییر مسیر جریان برای روش‌های کروماتوگرافی چندبعدی یا استفاده از ستون‌های موازی) نام برد. این لوازم جانبی قابلیت دستگاه را در انجام انواع آنالیزهای تخصصی گسترش می‌دهند.

همان‌گونه که در جدول بالا مشاهده شد، هر بخش از دستگاه GC نقشی حیاتی در کل فرآیند دارد. انژکتور تضمین می‌کند نمونه به‌درستی تبخیر و وارد ستون شود؛ ستون و آون جداسازی اجزا را با دقت زمانی و حرارتی بالا ممکن می‌سازند؛ دتکتور سیگنال مربوط به هر جزء را تولید می‌کند؛ و در نهایت سیستم کنترل و داده‌برداری این اجزا را یکپارچه کرده و نتیجه نهایی (کروماتوگرام) را به کاربر ارائه می‌دهد.

نحوه باز و بسته کردن ستون کروماتوگرافی و نکات ایمنی و فنی

ستون کروماتوگرافی یکی از حساس‌ترین و گران‌قیمت‌ترین اجزای GC است و نحوه صحیح باز و بسته کردن (نصب/تعویض) آن برای حفظ کارایی دستگاه و ایمنی کاربر بسیار مهم است. در ادامه، مراحل تعویض ستون GC 6890 و نکات ایمنی مرتبط تشریح می‌شود:

آماده‌سازی قبل از تعویض ستون: پیش از هر چیز باید دستگاه را در حالت سرد شدن کنترل‌شده قرار دهید. اگر دستگاه در حال کار بوده، صبر کنید تا دمای آون به کمتر از 50 درجه سانتیگراد برسد و سپس برنامه دمایی را متوقف کنید. همچنین جریان گاز حامل را قطع نکنید تا زمانیکه ستون هنوز داغ است؛ عبور گاز حامل تا خنک‌شدن کامل ستون مانع از ورود هوا به داخل ستون و آسیب دیدن فاز ساکن می‌شود. پس از خنک‌شدن، می‌توانید گاز را ببندید و دستگاه را خاموش کنید.

جداسازی ستون قدیمی: درب آون را باز کنید. با استفاده از دستکش نسوز، به آرامی ستون را که معمولاً با گیره یا پیچ به دیواره آون متصل است آزاد کنید. دو سر ستون توسط مهره و فرول (Ferrule) به انژکتور و دتکتور متصل است. مهره‌های اتصال‌دهنده را با آچار مناسب به‌آرامی باز کنید. دقت: ستون‌های مویین بسیار نازک و شکننده‌اند؛ از وارد آوردن فشار یا خم‌کردن بیش از حد ستون بپرهیزید. پس از جدا کردن سرهای ستون، فوراً درپوش‌های محافظ (Caps) را روی دو سر ستون قرار دهید تا از ورود آلودگی‌ها و رطوبت به داخل ستون جلوگیری شود.

نصب ستون جدید یا مجدد: ابتدا مطمئن شوید فرول مناسب با قطر ستون (مثلاً فرول گرافیتی/وسپل سایز 0.25mm یا 0.32mm) را در هر سر ستون قرار داده‌اید. سپس یک سر ستون را تا عمق مشخصی داخل پورت انژکتور فرو برده و مهره را با دست ببندید و نهایتاً با آچار کمی محکم کنید (نباید بیش از حد سفت شود که ستون بشکند). همین کار را برای انتهای ستون در دتکتور انجام دهید. توجه کنید که طول بیرون‌ماندن ستون در هر پورت بر کارایی انتقال نمونه موثر است؛ طبق دستورالعمل سازنده (مثلاً 6890) این مقدار معمولاً چند میلی‌متر از نوک نازل انژکتور/دتکتور است که باید رعایت شود.

پس از نصب ستون: دوباره گاز حامل را وصل کنید و با جریان کم، سیستم را نشت‌یابی کنید. برای اطمینان از عدم وجود نشتی در اتصالات ستون، می‌توان از کف صابون یا نشت‌یاب الکترونیکی در محل اتصالات استفاده کرد. سپس جریان گاز حامل را به مقدار معمول برسانید (مثلاً 1mL/min برای ستون‌های مویین) و ستون جدید را قبل از شروع آنالیز شرایط‌دهی (Condition) کنید. برای این کار، آون را طبق توصیه سازنده ستون به تدریج تا حداکثر دمای قابل تحمل ستون (مثلاً ۲۰-۳۰ درجه کمتر از دمای بیشینه ستون) گرم کرده و چند دقیقه یا ساعت نگه دارید تا ترکیبات بالقوه آلاینده از ستون خارج شوند.

نکات ایمنی مهم: همواره در هنگام کار با ستون GC از عینک ایمنی و در صورت امکان دستکش استفاده کنید، زیرا لبه‌های برش‌خورده ستون مویین می‌تواند تیز باشد و پوست را ببرد. همچنین هنگام کار با قسمت‌های داغ (انژکتور، دتکتور، آون) از دستکش نسوز بهره ببرید تا دچار سوختگی نشوید. هرگز ستون یا اتصالات را در حالی‌که داغ هستند جدا نکنید. پس از تعویض ستون، فرول‌ها و مهره‌های کهنه را دور بیندازید و از فرول نو برای نصب بعدی استفاده کنید تا آب‌بندی مناسب تضمین شود. رعایت این موارد عمر ستون را افزایش داده و از خطرات احتمالی برای کاربر می‌کاهد.

 نحوه راه‌اندازی اولیه دستگاه تا آماده شدن برای آنالیز

راه‌اندازی صحیح دستگاه Agilent 6890 پس از نصب و اطمینان از شرایط سخت‌افزاری (ستون، گازها و …)، برای دستیابی به داده‌های دقیق ضروری است. در این بخش، مراحل راه‌اندازی اولیه (Startup) دستگاه تا رسیدن به وضعیت Ready برای انجام آنالیز شرح داده می‌شود:

1. اتصالات گازها و برق: پیش از روشن کردن GC، اطمینان حاصل کنید که سیلندرهای گاز حامل (مثلاً هلیوم) و گازهای لازم برای دتکتور (مثلاً هیدروژن و هوای فشرده برای FID) وصل و تنظیم شده‌اند. فشار خروجی رگولاتورها را طبق توصیه (40psi~ برای هلیوم) تنظیم کنید. سپس کابل برق دستگاه و در صورت وجود، کابل‌های ارتباطی (LAN یا GC/MS Interface) را متصل نمایید.

2. روشن کردن دستگاه: دکمه پاور GC 6890 را فشار دهید. دستگاه یک تست خودکار انجام می‌دهد و صفحه نمایش وضعیت اجزا را بررسی می‌کند (مثلاً heaterها، سنسورها و غیره). اگر تست خود را با موفقیت بگذراند، صفحه اصلی (Main Screen) ظاهر شده و پیغام Ready یا Not Ready نمایش داده می‌شود. در مدل 6890N با اتصال LAN، نرم‌افزار ChemStation نیز می‌تواند پیغام آماده‌به‌کار بودن دستگاه را دریافت کند.

3. تنظیم اولیه دما و جریان‌ها: از طریق منوی دستگاه یا نرم‌افزار، یک روش (Method) اولیه تنظیم کنید. این روش شامل دمای انژکتور، برنامه دمایی آون (دمای اولیه، نرخ افزایش، دمای نهایی)، نوع و جریان گاز حامل (یا فشار ستون در صورت کار در مد فشار ثابت)، دمای دتکتور و جریان گازهای کمکی (مانند گاز سوخت FID) است. به عنوان مثال، اگر از FID استفاده می‌کنید: انژکتور \~250°C، آون \~50°C (initial) و برنامهRamp مناسب، دتکتور FID \~300°C، جریان هیدروژن \~30 mL/min، هوا \~400 mL/min و گاز Make-up (نیتروژن) \~25 mL/min تنظیم می‌شود. این مقادیر بسته به نوع تحلیل قابل تغییرند.

4. اجازه به تثبیت شرایط: پس از تنظیم مقادیر اولیه، صبر کنید تا دماهای انژکتور، آون و دتکتور به مقادیر تنظیم‌شده برسند و به حالت پایدار برسند. معمولاً نشانگر کوچکی روی صفحه 6890 وجود دارد که آماده بودن هر بخش را نشان می‌دهد (مثلاً مربع سبز در گوشه صفحه به معنی Ready بودن). همچنین فشار و جریان گاز حامل را چک کنید تا مقدار خوانده‌شده با مقدار تنظیمی (Setpoint) منطبق باشد و نشتی وجود نداشته باشد.

5. روشن کردن دتکتور (در صورت نیاز): برخی دتکتورها مانند FID نیاز به مرحله روشن‌سازی دارند. اگر FID استفاده می‌کنید، پس از رسیدن به دمای کاری و برقرار بودن جریان گازهای هیدروژن و هوا، دکمه Ignite را (از روی دستگاه یا نرم‌افزار) بزنید تا شعله FID روشن شود. معمولاً نرم‌افزار وضعیت شعله را نمایش می‌دهد (ON/OFF) و اگر روشن نشود باید دوباره تلاش کرد یا مشکلات فشار گاز را بررسی نمود.

6. آماده‌سازی برای آنالیز: اکنون دستگاه در وضعیت Ready قرار دارد. یک خط پایه (Baseline) پایدار در سیگنال دتکتور مشاهده خواهید کرد. توصیه می‌شود پیش از تزریق نمونه، چند دقیقه دستگاه در حالت آماده کار کند تا خط پایه تثبیت شود. در این مدت می‌توانید نمونه‌ها را آماده کنید (مثلاً ویال‌ها را در اتوسمپلر قرار دهید یا سرنگ را برای تزریق دستی آماده نمایید).

پس از طی مراحل فوق، GC 6890 شما آماده انجام آنالیز است. اکنون می‌توانید مطابق روش، نمونه را تزریق کنید و فرآیند جداسازی و آشکارسازی آغاز خواهد شد. رعایت دقیق توالی راه‌اندازی، تضمین می‌کند که دستگاه به درستی عمل کند و نتایج حاصله عاری از خطاهای ناشی از شرایط ناپایدار اولیه باشد.

## بررسی منوهای اصلی دستگاه و گزینه‌های مهم

دستگاه Agilent 6890 دارای یک واسط کاربری جلویی شامل صفحه‌نمایش و کلیدهای کنترلی است که به کاربر امکان می‌دهد تنظیمات ضروری را مستقیماً روی خود دستگاه انجام دهد. آشنایی با منوهای اصلی و دکمه‌های پنل کنترل 6890 به کاربری آسان‌تر دستگاه کمک می‌کند. در این بخش، مهم‌ترین منوها/گزینه‌های دستگاه معرفی می‌شوند:

* منوی وضعیت (Status Display): بلافاصله پس از روشن‌شدن دستگاه، صفحه وضعیت نمایش داده می‌شود. در این صفحه مقادیر فعلی دماهای آون، انژکتور و دتکتور، فشار یا جریان گاز حامل و وضعیت آماده‌به‌کار بودن اجزا نشان داده می‌شوند. کاربر می‌تواند به سرعت ببیند که کدام بخش آماده (Ready) یا در حال گرم شدن (Not Ready) است. وجود هرگونه خطا یا هشدار (مثلاً عدم روشن شدن شعله FID یا قطع بودن گاز) نیز در این صفحه با پیغام مربوطه مشخص می‌گردد.

* منوی تنظیمات انژکتور (Inlets): با فشردن دکمه “Inlet” در پنل یا انتخاب منوی مربوطه، می‌توان پارامترهای ورود نمونه را تنظیم کرد. این تنظیمات شامل دمای انژکتور، حالت تزریق (Split/Splitless)، نسبت اسپلیت (Split Ratio) و فشار/جریان گاز حامل در مد انژکتور است. برای مثال، می‌توانید انژکتور شماره 1 را روی دمای 250°C و مد Splitless تنظیم کنید یا نسبت اسپلیت 1:50 را برای رقیق‌سازی نمونه اعمال نمایید.

* منوی ستون و جریان (Column/Flow): دستگاه 6890 امکان تعریف مشخصات ستون را دارد. از طریق این منو می‌توان نوع ستون (طول، قطر داخلی، ضخامت فاز ساکن) را وارد کرد تا سیستم EPC براساس آن کنترل جریان بهینه را انجام دهد. همچنین اگر مد فشار ثابت را انتخاب کرده باشید، باید فشار ستون را تنظیم کنید و اگر جریان ثابت مد نظر باشد، جریان را تعیین نمایید. این منو به‌ویژه در زمان تعویض ستون یا تغییر گاز حامل مورد استفاده قرار می‌گیرد تا شرایط به‌درستی محاسبه و کنترل شوند.

منوی آون (Oven): تنظیمات برنامه دمایی آون از این قسمت انجام می‌شود. در این منو می‌توان دمای شروع (Initial Temp)، زمان نگهداری در دمای آغازین، نرخ ramp افزایش دما و دمای نهایی به‌همراه زمان نگهداری در انتها را تعریف کرد. 6890 امکان برنامه‌ریزی چند پله دمایی (Multi-ramp) را نیز دارد (تا 6 ramp و 7 Plateau طبق مستندات). علاوه بر برنامه دمایی، حداکثر دمای مجاز آون نیز قابل تنظیم است تا در صورت خطا از این حد فراتر نرود.

منوی دتکتور (Detector): با انتخاب دتکتور مورد استفاده (مثلاً FID یا TCD)، می‌توان پارامترهای مربوطه را تنظیم و کنترل کرد. برای FID مواردی چون دمای بدنه دتکتور، جریان گاز هیدروژن، جریان هوای احتراق و جریان گاز Make-up قابل تنظیم است. برای TCD نیز دمای سل و جریان گاز حامل Reference تنظیم می‌گردد. همچنین هر دتکتور را می‌توان روشن/خاموش (Enable/Disable) کرد یا سیگنال آن را صفر نمود. دستگاه 6890 امکان پیکربندی دو دتکتور همزمان را دارد (مثلاً یک FID و یک TCD با دو ستون موازی) که در این منوها کنترل هر دو جداگانه میسر است.

گزینه‌های اجرای آنالیز: روی پنل جلویی دکمه‌هایی برای Start/Stop کردن یک ران (Run) وجود دارد. برای نمونه، پس از تزریق دستی، فشردن دکمه Start به دستگاه علامت می‌دهد که کروماتوگرام را ثبت کند. دکمه Stop برای توقف زودهنگام ران در صورت نیاز استفاده می‌شود. همچنین دکمه‌های Logbook و Help روی برخی مدل‌ها دیده می‌شوند که به ترتیب برای مشاهده گزارش رویدادهای دستگاه و دسترسی به راهنمای داخلی کاربرد دارند.

منوی پیکربندی و سایر تنظیمات: در تنظیمات پیشرفته دستگاه می‌توان مواردی مثل نوع گازهای حامل**، **آدرس ارتباطی (مثلاً GPIB یا LAN)**، **واحدهای فشار/دما و نظایر آن را تنظیم کرد. این تنظیمات معمولاً هنگام نصب اولیه دستگاه یا تغییر شرایط آزمایشگاه انجام می‌شود و در کاربری روزمره کمتر تغییر می‌کند.

به طور خلاصه، GC 6890 دارای رابط کاربرپسند برای کنترل دستی بوده و مهم‌ترین پارامترهای عملیاتی را از طریق منوهای جداگانه در دسترس قرار می‌دهد. البته در عمل بسیاری از کاربران ترجیح می‌دهند از نرم‌افزار ChemStation برای تنظیم این پارامترها استفاده کنند که در بخش بعدی به آن پرداخته شده است. با این حال، دانستن عملکرد منوهای روی خود دستگاه به خصوص در مواقع اضطراری یا عیب‌یابی (که ممکن است رایانه در دسترس نباشد) بسیار ارزشمند است.

معرفی نرم‌افزار ChemStation و مراحل اجرای یک آنالیز

ChemStation نرم‌افزار رسمی شرکت Agilent برای کنترل دستگاه‌های کروماتوگرافی (شامل GC 6890) و انجام عملیات جمع‌آوری و پردازش داده است. این نرم‌افزار یک محیط یکپارچه فراهم می‌کند که کاربر می‌تواند روش‌ها (Methods) را تنظیم، نمونه‌ها را به صورت ترتیبی در یک توالی (Sequence) تعریف، ران‌های آنالیزی را اجرا و در نهایت داده‌های حاصل (کروماتوگرام و طیف‌ها) را تحلیل کند. در ادامه، مراحل کامل اجرای یک آنالیز GC با استفاده از ChemStation به‌صورت گام‌به‌گام توضیح داده می‌شود:

1. راه‌اندازی نرم‌افزار و اتصال به دستگاه: پس از روشن کردن GC 6890 و رایانه، نرم‌افزار Agilent ChemStation را اجرا کنید. در ChemStation ابتدا یک پروژه/ساب‌دایرکتوری برای ذخیره داده‌های مربوط به آنالیزهای خود ایجاد نمایید. سپس از منوی *Instrument* دستگاه GC موردنظر (مثلاً 6890A یا 6890N) را انتخاب و اتصال برقرار کنید. اگر ارتباط صحیح باشد، وضعیت دستگاه (Ready/Not ready و مقادیر دما/فشار) در پنجره نرم‌افزار نمایش داده می‌شود.

2. ایجاد یا بارگذاری روش (Method): یک Method جدید متناسب با آنالیز خود ایجاد کنید یا اگر قبلاً تنظیمات را ذخیره کرده‌اید آن را Load نمایید. در روش، تمامی پارامترهای دستگاه تعریف می‌شوند: دمای انژکتور، برنامه دمایی آون، نوع دتکتور و تنظیمات آن، زمان توقف ران (Run Time) و نرخ داده‌برداری. ChemStation دارای بخش‌های مجزا برای تنظیم هر قسمت است (تب‌های Inlet, Oven, Detector, etc). به عنوان نمونه، در تب Oven می‌توانید برنامه حرارتی را دقیقا همانند منوی دستگاه تنظیم کنید. پس از وارد کردن همه تنظیمات، روش را با نام دلخواه (مثلاً Test1.M) ذخیره کنید.

3. تنظیم توالی (Sequence) یا آماده‌سازی نمونه تکی: اگر قصد آنالیز چندین نمونه پشت‌سرهم را دارید، از منوی Sequence یک جدول توالی ایجاد کنید. در این جدول می‌توانید نام نمونه‌ها، ویال مربوطه در اتوسمپلر، روش مورد استفاده برای هر نمونه و سایر اطلاعات (مانند حجم تزریق، فاکتور رقت، نوع نمونه استاندارد/ناشناخته) را تعیین کنید. در حالت ساده‌تر، اگر تنها یک نمونه دارید یا نمی‌خواهید از توالی استفاده کنید، می‌توانید به صورت دستی و *On-line* یک نمونه را اجرا کنید. برای این کار، کافیست روش فعال را انتخاب و دستور Start را برای یک نمونه صادر کنید.

4. آماده‌سازی فیزیکی نمونه و دستگاه: پیش از شروع ران واقعی، اطمینان حاصل کنید دستگاه Ready است (همه دماها پایدار و دتکتور روشن). اگر از اتوسمپلر استفاده می‌کنید، ویال‌های نمونه را در سینی قرار داده و مکانشان را مطابق جدول Sequence وارد کنید. اگر تزریق دستی انجام می‌دهید، با یک سرنگ مناسب (مثلاً 10 میکرولیتر)، حجم مورد نظر (مثلاً 1µL) از نمونه را بردارید و آماده باشید.

5. شروع آنالیز (Start Run): در ChemStation، از بخش *Run Control* توالی را آغاز کنید (Run Sequence) یا نمونه تکی را استارت کنید. اگر اتوسمپلر دارید، دستگاه به طور خودکار سرنگ را به ویال مربوطه برده و تزریق را انجام می‌دهد. در تزریق دستی، همزمان با فشار دادن دکمه Start در نرم‌افزار یا روی دستگاه، نمونه را با سرنگ سریع به انژکتور تزریق کنید و سرنگ را خارج نمایید. نرم‌افزار زمان‌بندی را آغاز کرده و دیتکت آغاز به ثبت داده می‌کند.

6. پایش ران و مشاهده کروماتوگرام: به محض شروع آنالیز، می‌توانید نمودار کروماتوگرام زنده را در ChemStation مشاهده کنید. محور افقی زمان و محور عمودی شدت سیگنال دتکتور است. قله‌های مربوط به ترکیبات جداشده به مرور در حال ظهور خواهند بود. نرم‌افزار همچنین دماهای لحظه‌ای و سایر وضعیت‌ها را نشان می‌دهد تا مطمئن شوید همه‌چیز طبق روش پیش می‌رود. در این مرحله اپراتور معمولاً کاری جز نظارت ندارد تا زمان پایان ران. در صورت بروز مشکل (مثلاً عدم وجود پیک یا رخ دادن خطای فشار) می‌توان ران را متوقف کرد.

7. پایان ران و پردازش اولیه داده: پس از اتمام زمان آنالیز (مثلاً ۳۰ دقیقه)، دستگاه به حالت Post-Run می‌رود (خنک‌کردن آون و آماده‌شدن برای نمونه بعدی). نرم‌افزار فایل دیتای خام (\*.D) را ذخیره می‌کند. شما می‌توانید کروماتوگرام نهایی را مشاهده کرده و عملیات پردازش داده را آغاز کنید. ابتدا ChemStation به‌صورت خودکار پیک‌ها را شناسایی و انتگرال‌گیری می‌کند (مساحت زیر هر پیک را محاسبه می‌کند). می‌توانید نتایج اولیه را در گزارش خلاصه (Summary Report) ببینید که شامل زمان‌های بازداری و مساحت/ارتفاع پیک‌هاست.

8. تفسیر نتایج و آنالیز کامل‌تر داده‌ها: در صورت نیاز، مرحله پردازش داده شامل شناسایی کیفی پیک‌ها از طریق زمان بازداری (مقایسه با استانداردها) یا در صورت GC-MS از طریق تطبیق طیف جرمی هر پیک با کتابخانه‌ها است. برای آنالیز کمی نیز ChemStation امکان ایجاد منحنی کالیبراسیون با استفاده از نمونه‌های استاندارد و سپس محاسبه غلظت‌های مجهول را فراهم می‌کند. شما می‌توانید پیک‌ها را ویرایش کنید، مرزهای انتگرال‌گیری را تنظیم نمایید، پیک‌های اشتباه تشخیص‌داده‌شده را حذف یا اضافه کنید و سپس گزارش نهایی را تهیه کنید.

9. ذخیره‌سازی و مستندسازی: در انتها، روش بهینه نهایی و توالی را ذخیره کنید تا برای آزمایش‌های بعدی قابل استفاده باشد. همچنین نتایج (کروماتوگرام‌ها و جداول خروجی) را می‌توان به فرمت‌های مختلف (مثلاً PDF یا CSV) خروجی گرفت یا مستقیماً از طریق ChemStation چاپ نمود.

در طی این مراحل، نرم‌افزار ChemStation با رابط کاربرپسند خود امکانات متعددی در اختیار شما می‌گذارد. از جمله نمای گرافیکی برای تنظیمات (پنجره‌هایی که تصویر اجزای GC را نشان می‌دهند و امکان تنظیم پارامتر با کلیک روی آن‌ها)، ابزارهای عیب‌یابی (پیام‌های خطا و پیشنهاد راه‌حل)، و گزارش‌گیری منعطف. به‌طور کلی، ChemStation مدیریت کامل چرخه آنالیز GC را در اختیار کاربر قرار می‌دهد؛ از لحظه تنظیم و تزریق نمونه تا آنالیز نهایی داده‌ها.

بررسی آپشن‌ها و امکانات جانبی دستگاه

دستگاه GC 6890 را می‌توان با گزینه‌ها و لوازم جانبی متعددی تجهیز کرد تا متناسب با کاربردهای خاص، کارایی و انعطاف آن افزایش یابد. در این بخش، به برخی از مهم‌ترین آپشن‌های جانبی و امکانات توسعه‌ای این دستگاه اشاره می‌کنیم:

انواع Injector پیشرفته: به‌جز Injector استاندارد Split/Splitless، امکان نصب Injector تخصصی مانند COC (Cool On-Column) برای تزریق مستقیم نمونه‌های دمای‌حساس و PTV (Programmable Temperature Vaporizer) برای تبخیر برنامه‌ریزی‌شده وجود دارد. Injector PTV اجازه می‌دهد در ابتدا نمونه در دمای پایین تزریق شود و سپس دمای Injector با برنامه زمانی افزایش یابد تا از تجزیه حرارتی ترکیبات حساس جلوگیری شود.

آشکارسازهای خاص و دوگانگی دتکتور: علاوه بر دتکتورهای متداول (FID, TCD, ECD, NPD، MSD) که قبلاً ذکر شدند، دستگاه 6890 امکان استفاده از آشکارسازهای خاص‌تری مانند FPD (آشکارساز فوتومتریک شعله برای ترکیبات حاوی گوگرد/فسفر) و AED (آشکارساز نشر اتمی) را نیز دارد. همچنین می‌توان دو دتکتور را به صورت همزمان روی یک دستگاه فعال کرد (Dual Detection)؛ مثلاً یک خروجی ستون به FID و خروجی دیگر به ECD برود که برای نمونه‌های پیچیده امکان اطلاعات مکمل را فراهم می‌کند.

خروجی‌های کمکی دما (Aux Heaters): Agilent 6890 دارای پورت‌های حرارتی کمکی است که با عنوان Aux شناخته می‌شوند. از این خروجی‌ها می‌توان برای کنترل دمای اجزای اضافی مانند اینترفیس GC/MS یا دتکتورهای اضافی استفاده کرد. برای مثال، هنگامی‌که 6890 به MSD متصل است، دمای Transfer Line MSD به GC معمولاً از طریق Aux 2 کنترل می‌شود.

اتوسمپلر خودکار: همان‌طور که اشاره شد، یکی از رایج‌ترین لوازم جانبی GC، سیستم نمونه‌بردار خودکار است. برای GC 6890 معمولاً از Agilent 7683 Autosampler یا سری‌های مشابه استفاده می‌شود. این اتوسمپلر شامل یک برجک تزریق خودکار و سینی چرخان با ظرفیت تا 100 ویال نمونه است. با نصب اتوسمپلر، تکرارپذیری تزریق‌ها افزایش یافته و امکان اجرای توالی‌های بلندمدت (مثلاً تزریق شبانه) بدون حضور کاربر فراهم می‌شود.

هداسپیس و تزریق فاز گازی: برای آنالیز ترکیبات بسیار فرّار (مثل الکل‌ها، حلال‌ها و VOCها در مایعات یا جامدات)، سیستم هداسپیس کاربرد دارد. دستگاه هداسپیس (مانند مدل Agilent 7694) روی GC نصب می‌شود و پیش از تزریق، فضای بالای نمونه را گرم کرده و بخارات تجمع‌یافته را به انژکتور منتقل می‌کند. این روش برای نمونه‌های ماتریکس پیچیده که نمی‌توان مستقیم تزریق مایع انجام داد ایده‌آل است.

Purge & Trap: این دستگاه جانبی معمولاً برای آنالیز آلودگی‌های آبی (مثلاً تری‌هالومتان‌ها در آب) به‌کار می‌رود. در این سیستم، حجم زیادی از آب از طریق حباب‌دهی گاز نیتروژن، ترکیبات فرّارش خارج (Purge) و در یک تله جاذب سرد متمرکز (Trap) می‌شوند. سپس تrap گرم شده و ترکیبات جمع‌شده به GC تزریق می‌گردند. GC 6890 قابلیت اتصال به پورت‌های پرج-ترپ (ساخت کمپانی‌هایی مانند Tekmar) را داراست و نرم‌افزار ChemStation می‌تواند هماهنگی لازم را انجام دهد.

شیرهای سوئیچینگ و GCxGC: برای آنالیزهای پیشرفته‌تر، می‌توان شیرهای چندراهه را روی GC نصب کرد که امکان تغییر مسیر جریان بین ستون‌ها یا بین دتکتورها را در حین آنالیز فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، در تکنیک GC دو‌بعدی (Comprehensive GCxGC) دو ستون با فازهای ساکن متفاوت به‌صورت پشت‌سرهم استفاده می‌شود و شیر سوئیچینگ به تناوب برش‌های خروجی از ستون اول را به ستون دوم هدایت می‌کند. GC 6890 از لحاظ سخت‌افزاری و نرم‌افزاری توانایی کنترل شیرهای زمانی را دارد و می‌توان تحلیل‌های پیچیده‌تری را با آن انجام داد.

بطور خلاصه، دستگاه Agilent 6890 یک پلتفرم قابل‌انعطاف است که با افزودن ماژول‌ها و قطعات جانبی مناسب، می‌تواند طیف گسترده‌ای از نیازهای آنالیتیکی را پوشش دهد. برای داشتن بهترین کارایی، توصیه می‌شود همواره از لوازم جانبی اصلی و سازگار با مدل 6890 استفاده شود و تنظیمات مربوط به هر آپشن (دمای Aux، زمان‌بندی شیرها، روش‌های اتوسمپلر و …) به دقت در ChemStation پیکربندی گردد.

گراف نمونه (کروماتوگرام) و نحوه تفسیر مقدماتی آن

خروجی نهایی هر آنالیز GC، یک کروماتوگرام است که به صورت یک نمودار دو‌بعدی نمایش داده می‌شود؛ محور افقی آن زمان بازداری (Retention Time) و محور عمودی آن سیگنال دتکتور (معمولاً بر حسب ولتاژ یا شدت یون) می‌باشد. شکل زیر یک کروماتوگرام نمونه را به‌صورت شماتیک نشان می‌دهد:

در کروماتوگرام فوق، هر پیک (Peak) نشان‌دهنده یک ترکیب جداشده از نمونه است که توسط دتکتور ثبت شده. زمان بازداری (زمان ظاهر شدن حداکثر پیک) برای هر ترکیب تحت شرایط آنالیز ثابت، مقداری ثابت و خاص آن ترکیب است. بنابراین برای شناسایی کیفی مواد، زمان بازداری هر پیک با زمان بازداری مواد استاندارد مقایسه می‌شود. مثلا اگر در کروماتوگرام شکل 2 زمان پیک A برابر 5.2 دقیقه و زمان پیک B برابر 7.8 دقیقه باشد، می‌توان با تزریق استانداردهای خالص A و B تایید کرد که کدام پیک متعلق به کدام ترکیب است. البته باید توجه داشت که زمان بازداری تنها مشخصه کیفی در GC است و در صورت عدم دسترسی به استاندارد یا وجود مواد ناشناخته، شناسایی قطعی دشوار خواهد بود؛ در چنین مواردی بهره‌گیری از GC-MS توصیه می‌شود.

از سوی دیگر، اندازه پیک (ارتفاع یا سطح زیر پیک) متناسب با مقدار آن ترکیب در نمونه است. برای آنالیز کمی، معمولاً از مساحت پیک استفاده می‌شود که با غلظت ماده ارتباط تقریبا خطی دارد. به عنوان مثال، اگر مساحت پیک ماده بنزن در یک نمونه مجهول 700 واحد و در یک استاندارد 1000 واحد (با غلظت 100ppm) باشد، می‌توان نتیجه گرفت غلظت بنزن در نمونه حدود 70ppm است. البته برای دقت بالا، معمولاً منحنی کالیبراسیون رسم می‌شود و غلظت‌ها از روی آن خوانده می‌شوند. ذکر این نکته ضروری است که پاسخ دتکتور نسبت به مواد مختلف یکسان نیست؛ مثلاً FID به ترکیبات با ساختارهای متفاوت پاسخ‌های کمی متفاوت می‌دهد، لذا داشتن استاندارد و استفاده از ضرایب تصحیح (در صورت لزوم) توصیه می‌شود.

اجزاء دیگر کروماتوگرام: در ابتدای هر کروماتوگرام معمولاً یک پیک حلال (حلال تزریق شده همراه نمونه) مشاهده می‌شود که زمان بازداری کوتاهی دارد. همچنین ممکن است پیک‌هایی با ارتفاع خیلی کم (نویز) در اطراف خط پایه دیده شود که نشان‌دهنده نویز دستگاه یا ناخالصی‌های بسیار جزئی است. معیار یک جداسازی خوب آن است که پیک‌ها تقارن مناسبی داشته باشند (نه دم‌کشیدگی شدید یا جلو افتادگی) و از یکدیگر تفکیک کامل یافته باشند (خط پایه بین آنها به صفر برسد). در غیر این صورت ممکن است نیاز به بهبود شرایط آنالیز (تغییر برنامه دمایی، کاهش مقدار تزریق، تعویض ستون و غیره) باشد.

به طور مقدماتی، تفسیر یک کروماتوگرام GC به این صورت است که ابتدا زمان‌های بازداری پیک‌ها را یادداشت کرده و آنها را به ترکیبات احتمالی نسبت می‌دهیم (با کمک استانداردها یا پایگاه داده‌ها). سپس با اندازه‌گیری مساحت پیک‌ها، مقدار هر ترکیب را محاسبه می‌کنیم (مثلا درصد هر ترکیب در نمونه یا غلظت آن بر حسب واحد مناسب). این اطلاعات به ما می‌گوید *چه ترکیباتی* و *چقدر از هر کدام* در نمونه حضور دارند که هدف نهایی یک آنالیز GC است.

 تنظیمات مهم نرم‌افزاری و پارامترهای کلیدی GC

در این بخش دو بخش ارائه شده است: یکی جهت معرفی مهم‌ترین پارامترهای روش GC و دیگری برای برخی گزینه‌های نرم‌افزاری ChemStation که کاربران مبتدی باید با آنها آشنا باشند.

 پارامترهای کلیدی روش GC و توضیح آنها

نوع گاز حامل و جریان آن: گاز حامل معمولاً هلیوم (یا هیدروژن/نیتروژن) است که ترکیبات را در طول ستون حمل می‌کند. می‌توان مد جریان ثابت (مثلاً 1 mL/min) یا فشار ثابت (مثلاً 20 psi) را انتخاب کرد. جریان بالاتر سرعت آنالیز را زیاد اما تفکیک را کاهش می‌دهد و جریان خیلی کم زمان آنالیز را طولانی می‌کند. نوع گاز نیز بر کارایی جداسازی و حساسیت دتکتور مؤثر است (هیدروژن سریع‌ترین و کاراترین، اما هلیوم ایمن‌تر و متداول‌تر).</td>
دمای محل ورود نمونه (Injector Temp): دمای محفظه تزریق که نمونه در آن تبخیر می‌شود. باید کمی بالاتر از بالاترین نقطه جوش ترکیبات هدف تنظیم شود (مثلاً 250°C). دمای خیلی پایین باعث تبخیر ناقص نمونه و پهن‌شدن پیک‌ها می‌شود؛ دمای خیلی بالا ممکن است به تجزیه حرارتی ترکیبات منجر گردد. برای نمونه‌های حرارت‌حساس، از انژکتورهای برنامه‌پذیر (PTV) می‌توان استفاده کرد تا ابتدا دمای پایین و سپس افزایش تدریجی اعمال شود.</td>
مود تزریق (Split/Splitless): در حالت Split، فقط بخشی از نمونه (مثلاً 1:20) وارد ستون می‌شود و بقیه از طریق خروجی تخلیه می‌گردد؛ مناسب نمونه‌های غلیظ برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد ستون. در حالت Splitless، تمام نمونه وارد ستون می‌شود؛ این مود برای نمونه‌های بسیار رقیق کاربرد دارد. پارامتر مرتبط، زمان بستن اسپلیت در مد Splitless است (معمولاً 0.5 تا 1 دقیقه) که طی آن خروجی بسته می‌ماند تا نمونه وارد ستون شود.
برنامه دمایی آون: شامل دمای اولیه، نرخ افزایش دما (Ramp) و دمای نهایی ستون. این برنامه باید بر اساس گستره نقاط جوش آنالیت‌ها طراحی شود. مثلاً برای جداسازی یک دامنه وسیع ترکیبات ممکن است از 50°C (نگهداری 2 دقیقه) با نرخ 10°Cتا 250°C در دقیقه (نگهداری 5 دقیقه) افزایش یابد. افزایش دمای تدریجی باعث خروج ترکیبات سنگین‌تر می‌شود. تعداد و شیب Rampها بر تفکیک و زمان آنالیز موثر است؛ شیب تند زمان را کم می‌کند ولی ممکن است پیک‌ها روی هم بیفتند، شیب ملایم تفکیک را بهبود می‌دهد اما زمان را طولانی‌تر می‌کند.
دمای دتکتور: بسیاری از دتکتورها (مانند FID, ECD, NPD) بلوک گرم‌شونده دارند. نگه داشتن دتکتور در دمای مناسب (مثلاً 250-300°C برای FID) از چگالش خروجی ستون جلوگیری کرده و پایداری سیگنال را تضمین می‌کند. برای TCD نیز دمای سل معمولاً 150-200°C است. دمای دتکتور معمولاً در تمام طول Run ثابت می‌ماند.
پارامترهای دتکتور: شامل جریان گازهای لازم برای دتکتور و تنظیمات حساسیت می باشد. مثلاً در FID باید جریان هیدروژن و هوا را تنظیم کرد (با نسبت تقریبی 1:10). همچنین جریان گاز Make-up (نیتروژن) در صورت استفاده در روش آنالیز نیازمند تنظیم می باشد. در ECD ولتاژ چشمه و زمان خالی‌سازی پالس قابل تنظیم است. در MSD، پارامترهایی چون انرژی یونیزاسیون( مثلاً 70ev)، محدوده جرم اسکن و ولتاژ چندپلیکاتور تعریف می‌شود. این تنظیمات باید طبق توصیه سازنده و متناسب با نیاز آنالیز تنظیم شوند.

زمان ران (Run Time): مدت زمانی که دیتکتور داده جمع‌آوری می‌کند. این زمان باید به اندازه کافی طولانی باشد تا تمام پیک‌های ترکیبات هدف از ستون خارج شوند. معمولاً 5-10 دقیقه بیشتر از زمان آخرین پیک در نظر گرفته می‌شود تا اطمینان حاصل شود هیچ ترکیبی در ستون باقی نمانده است (شستشوی ستون در انتهای هر ران). تنظیم زمان ران کوتاه‌تر از زمان مورد نیاز منجر به از دست دادن پیک‌های دیر خروج می‌شود.

نرخ دیتاکشی (Acquisition Rate): سرعت نمونه‌برداری سیگنال توسط نرم‌افزار (بر حسب Hz). نرخ دیتاکشی باید به قدر کافی بالا باشد تا شکل پیک‌ها با دقت ثبت شود (حداقل 10-20 نقطه داده در عرض هر پیک). برای پیک‌های باریک، نرخ‌های بالا (مثلاً 20 Hz) و برای پیک‌های عریض‌تر نرخ‌های کمتر (مثلاً 5 Hz) کافیست. تنظیم مناسب این مقدار به بهبود دقت انتگرال‌گیری کمک می‌کند.

 برخی تنظیمات و گزینه‌های نرم‌افزاری ChemStation

ویرایش روش: محیطی برای تنظیم و ویرایش پارامترهای دستگاه در ChemStation. تب‌ها یا بخش‌های مجزایی برای Inlet, Column/Oven, Detector, MS و سایر تنظیمات دارد. کاربر در این قسمت می‌تواند تمام پارامترهای مورد نیاز برای یک آنالیز را تعریف و سپس روش را ذخیره نماید. ویرایش روش شامل تعیین اسم فایل داده، شرایط توقف اضطراری (مثلاً دمای ماکزیمم) و گزینه‌های گزارش‌دهی نیز می‌شود.

جدول توالی: جدولی که در آن لیست نمونه‌ها برای اجراهای متوالی تعریف می‌شود. ستون‌هایی برای نام نمونه، نوع آن (استاندارد، نمونه مجهول، بلنک)، محل ویال در اتوسمپلر، روش مورد استفاده، حجم تزریق و فاکتور رقت وجود دارد. با تکمیل این جدول، ChemStation قادر است به صورت خودکار نمونه‌ها را یکی پس از دیگری تزریق و آنالیز کند. گزینه Sequence قادر است در پایان هر ران توقف کند، نمونه بعدی را شروع کند یا در صورت بروز خطا متوقف شود.

Run Control (کنترل اجرا): پنل یا بخشی از نرم‌افزار که از طریق آن می‌توان اجرای یک روش یا توالی را شروع، متوقف یا وضعیت آن را مشاهده کرد. دکمه‌های Single Run (اجرای تک نمونه با روش فعلی) و Run Sequence (اجرای کل جدول توالی) در این قسمت قرار دارند. همچنین امکان Pause (مکث پس از اتمام نمونه جاری) و Abort (توقف کامل) در این بخش فراهم است. در Run Control، وضعیت جاری دستگاه (Ready/Not Ready) و زمان سپری‌شده/باقیمانده ران نیز نمایش داده می‌شود.

Data Analysis (تحلیل داده): بخشی از ChemStation که برای بررسی کروماتوگرام‌ها و انجام پردازش‌های کمی/کیفی به‌کار می‌رود. در این قسمت می‌توان کروماتوگرام ضبط‌شده را باز کرد، پیک‌ها را به صورت خودکار یا دستی انتگرال‌گیری کرد، زمان‌های بازداری را اصلاح نمود و گزارش‌های متنوع تولید کرد. امکاناتی مانند استخراج بخشی از داده، همپوشانی چند کروماتوگرام، جستجوی کتابخانه طیف‌های جرمی (در GC-MS) و محاسبه آماری نتایج کالیبراسیون در این بخش قرار دارد. پس از اتمام ران‌ها، کاربران بیشتر وقت خود را در Data Analysis صرف تفسیر نتایج می‌کنند.

Reporting (گزارش‌گیری): ماژول گزارش‌دهی ChemStation که اجازه می‌دهد خروجی‌های دلخواه از نتایج تهیه شود. قالب‌های استاندارد مانند *Summary Report* (حاوی جدول زمان‌های بازداری و مساحت پیک‌ها) یا Detailed Report (حاوی تنظیمات روش و جزئیات انتگرال‌گیری) وجود دارند. همچنین کاربران می‌توانند الگوی گزارش دلخواه (شامل لوگوی شرکت، عناوین، جداول سفارشی) طراحی کنند. گزارش نهایی را می‌توان چاپ کرد یا به صورت فایل‌های PDF/Excel ذخیره نمود. در نسخه‌های جدیدتر ChemStation (OpenLAB) امکانات پیشرفته‌تری برای گزارش‌دهی در دسترس است.

Calibration (کالیبراسیون): بخشی برای تنظیمات محاسبات کمی. کاربر می‌تواند در Data Analysis چندین استاندارد با غلظت معلوم را تعریف کرده و برای ترکیبات مورد نظر ضرایب پاسخ یا منحنی کالیبراسیون ایجاد کند. سپس نرم‌افزار به طور خودکار غلظت نمونه‌های مجهول را بر اساس این کالیبراسیون محاسبه می‌کند. انواع روش‌های کمّی شامل استاندارد خارجیاستاندارد داخلی و نرمالیزاسیون درصدی در ChemStation پشتیبانی می‌شوند. کاربر می‌تواند پس از هر آزمایش، کالیبراسیون را تصحیح یا بروزرسانی کند تا دقت نتایج تضمین شود.