Softwares for comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC x GC)

A Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente (GCxGC) é uma técnica analítica capaz de separar e detectar centenas de picos, sendo aplicada a diferentes amostras petroquímicas, ambientais e biológicas. Esta técnica se diferencia da Cromatografia Gasosa (GC) pela utilização de duas colunas cromatográficas de composições e dimensões diferentes conectadas em série e de uma interface para a coleta das frações da primeira coluna e para a reinjeção na segunda em períodos regulares, denominada modulador. Além disso, por apresentar picos mais estreitos (wb 500ms), a frequência de aquisição utilizada é maior ( 100Hz), gerando arquivos que ultrapassam a capacidade de aplicativos comerciais. Assim, no desenvolvimento de sistemas próprios GcxGC, tem-se a necessidade de criar programas ou softwares para controle e tratamento de dados. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois sistemas de controle distintos para sistemas GCxGC montados neste laboratório. O primeiro, denominado CROMATOGRAFIA, foi criado baseando-se no conceito de desenvolvimento de software da Fundação do Software Livre, ou seja, utilizou-se recursos de programação e de rede do sistema operacional Linux para realizar o controle e tratamento dos dados cromatográficos em um microcomputador e conversor A/D. Por outro lado, o segundo sistema, denominado LABVIEW, foi criado baseando-se no conceito de otimização de hardware, ou seja, utilizou-se um microcomputador e conversor A/D de médio desempenho em conjunto com uma linguagem de programação de alto nível específica para a automação de instrumentos. Ambos os sistemas de controle foram aplicados e validados em relação ao sinal monitorado, exatidão temporal e controle do modulador, verificando-se que o sistema LABVIEW apresentou resultados mais exatos para as análises qualitativa e quantitativa. Apesar de suas limitações iniciais, o sistema CROMATOGRAFIA com kernel soft real-time também foi aplicado com precisão e exatidão para controle dos sistemas GCxGC, salientando-se que seus módulos de tratamento e representação gráficas apresentaram melhor desempenho que aplicativos comerciais utilizadosComprehensive Two-dimensional Gas Chromatography (GCxGC) is an analytical technique used to separate hundreads of peaks and applied on different samples, like petrochemical products, enviromental and biological materials. This technique differs from convencional Gas Chromatography (GC) by use of two serial connected cappilary columns with different stationary phases and dimensions and a modulator, an interface that collects first column eluate fractions and reinjects them on second at regular time. Futhermore, data acquisition frequency must be higher ( 100Hz), because peak width acquired on GCxGC systems (wb 500ms), is narrow than conventional GC, resulting large data files to process with commercial softwares. On GCxGC system developments is necessary to create softwares for controlling and evaluating chromatographic data parameters. At this research two different control system were developed and applied to automate two home-made GCxGC systems. First control system, called CROMATOGRAFIA, was developed based on Free Software Foudation concept, i.e., it was developped on low level programming language and TCP/IP protocols within Linux O.S to control microcomputer and A/D conversor. On the other hand, second system, called LABVIEW, was developed on hardware optimize, i.e., it was developped with medium performance microcomputer and A/D conversor, using a commercial high-level visual programming language which is specific for automating instrument (NI Labview). Both control systems were checked performance by signal and real-time studies and applied for qualitative and quantitative analysis. LABVIEW system had better accuracy and precise results and, although its initial limits, CROMATOGRAFIA system with soft real-time kernel could be applied to accuracy and precise control GCxGC system with better 3D graphic representation and chromatographic data treatment than used commercial graphic software