Sắc ký khí là một trong những phơng pháp tách hiện đại có hiệu lực cao đã xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cũng nh đời sống và sản xuất. Trong hoá học hữu cơ khoảng 80% hợp chất đợc phân tích bằng phơng pháp sắc ký khí vì thế nó đợc xem là phơng tiện đầu tay của các nhà hoá học đặc biệt là nhà hóa học hữu cơ.
Sắc ký khí là một quá trình dựa trên cơ sở của sự chuyển dịch một lớp gián đoạn chất dọc lớp hấp phụ trong một pha động và liên hệ với sự lặp lại nhiều lần các giai đoạn hấp phụ, giải hấp phụ. Quá trình sắc ký xảy ra khi có sự phân bố hấp phụ chất giữa hai pha, Trong đó một pha chuyển dịch so với pha kia. Nói cách khác cơ sở của sắc ký khí là quá trình hấp phụ hoặc hấp thụ với qúa trình giải hấp .
Nguyên tắc của sắc ký khí dựa trên sự phân chia các thành phần chất cần phân tích vào hai pha không trộn lẫn vào nhau. Pha cố định (pha tĩnh) là chất lỏng hoặc chất rắn đợc tẩm lên trên bề mặt của chất mang (cột nhồi) hoặc tráng thành một lớp mỏng trong lòng cột tách (cột mao quản). Pha động là chất khí (H2
, He, He, Ar, N2…).
Khi đa vào cột một hỗn hợp cần phân tích, muốn đạt đợc mức độ tách hoàn toàn trớc hết, bề mặt tiếp xúc giữa hai pha phải đủ lớn (do quá trình khuyếch tán chất sẽ làm giảm hiệu quả tách) và sau cùng là sự chuyển dịch có hớng của một pha (pha động) với pha kia (pha tĩnh) nh thế nào đó để mỗi cấu tử trong hỗn hợp đ- ợc phân bố giữa hai pha phù hợp với tính chất hấp phụ hoặc hấp thụ của nó.
Do pha động chuyển dịch liên tục nên ngoài nhiệm vụ đa các chất lên bề mặt pha tĩnh. Nó còn tiếp nhận các phần tử chất phân tích đã đợc hấp phụ trớc đó bị giải hấp thụ tới tơng tác với phần khác của bề mặt pha tĩnh. Nói cách khác đó là quá trình chuyển chất từ đĩa lý thuyết này đến đĩa lý thuyết khác mà ở đó tồn tại một cân bằng.
Quá trình chuyển chất trên các đĩa lý thuyết diễn ra liên tục giữa pha tĩnh và pha động, chuyển dịch từ đầu cột đến cuối cột kéo theo sự phân vùng riêng biệt (có màu hoặc không có màu) các chất trong cột sắc ký. Nếu một cách nào đó, ta ghi đ- ợc sự phân bố nồng độ các chất dọc theo cột ta thu đợc một đờng cong gọi là sắc phổ (hay gọi là sắc ký đồ).
Hình 2: Mô tả quá trình tách chất trên sắc ký khí.
Từ sắc đồ để phân tích thành phần của hỗn hợp có thể dùng các phơng pháp sau:
+ Dựa vào giá trị thời gian lu Rt (thời gian lu của một chất là thời gian chất đó đợc lu trong cột tách tính từ khi bơm mẫu vào máy đến khi phát hiện ở Đetectơ, tính bằng phút). So sánh với thời gian lu của chất chuẩn ta sẽ nhận ra chất cần phân tích. Tuy vậy phơng pháp này có thể gây nhầm lẫm vì có nhiều thành phần khác