Jeśli w mieszaninie występują składniki polarne i średniopolarne to najkorzystniejszą techniką chromatograficzną dla ich rozdzielenia będzie CHROMATOGRAFIA W ODWRÓCONYM UKŁADZIE FAZ, w technice tej stosuje się NIEPOLARNE Fazy stacjonarne oraz BARDZIEJ POLARNE fazy ruchome. Jeśli mieszaninie związków polarnych nie rozdzieli się ta metodą z powodu słabej retencji, to rozdział można poprawić przez ZMNIEJSZENIE POLARNOŚCI FAZY RUCHOMEJ . Modyfikowane chemicznie fazy stacjonarne uzyskuje się przez …………………………….. Grupami aktywnymi w takich fazach są……………………………………………………………………………………….
Czas retencji to czas przebywania składnika w KOLUMNIE CHROMATOGRAFICZNEJ (FAZIE STACJONARNEJ I RUCHOMEJ) czas retencji można skrócić przez PODWYŻSZENIE TEMPERATURY oraz ZWIĘKSZENIE PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU FAZY RUCHOMEJ. Wzrost temperatury powoduje OBNIŻENIE czasu retencji. Objętość retencji nie zależy od LINIOWEJ PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU FAZY RUCHOMEJ zależy natomiast od CZASU RETENCJI SKŁADNIKA I OBJĘTOŚCIOWEJ PRĘDKOŚCI WYPŁYWU FAZY RUCHOMEJ Z KOLUMNY
W technice chromatografii izokratycznej jako fazę ruchomą stosuje się pojedynczy ROZPUSZCZALNIK Lub mieszaninę ROZPUSZCZALNIKÓW o TYM SAMYM SKŁADZIE. Odpowiednikiem tej techniki w chromatografii gazowej jest CHROMATOGRAFIA IZOTERMICZNA. Technika ta stosowana jest w przypadku gdy składniki mieszaniny NIE RÓŻNIĄ SIĘ ZNACZNIE TEMPERARTURĄ WRZENIA lub PIKI NIE SĄ ROZMYTE
Rozdział związków wysokowrzących o zbyt długich czasach retencji można poprawić przez PROGRAMOWANIE temperatury, natomiast związki niskowrzące o zbyt krótkich czasach retencji łatwiej rozdzielić w STAŁEJ temperaturze. Na retencje składników wpływa także RODZAJ FAZY STACJONARNEJ.
Współczynnik retencji jest to iloraz ZREDUKOWANEGO CZASU RETENCJI SKŁADNIKA DO MARTWEGO CZASU RETENCJI. Im większa wartość współczynnik retencji tym substancja DŁUŻEJ przebywa w kolumnie chromatograficznej. Współczynniki retencji można obliczyć na podstawie zależności
k= (tR - tM)/ tM= tR'/ tM
W teorii kinetycznej miarą sprawności kolumny jest STOPIEŃ POSZERZENIA PASMA.
Podstawowe czynniki decydujące o sprawności kolumny (wg teorii kinetycznej) to
PRĘDKOŚĆ PRZEPŁYWU FAZY RUCHOMEJ
WYMIARY KOLUMNY I CHARAKTER ICH WYPELNIENIA
Rodzaj gazu nośnego WPŁYWA na sprawność kolumny. Zła sprawność kolumny wyraża się poprzez POSZERZENIE PIKU CHROMATOGRAFICZNEGO.
Elektrody z ciekłą membraną stosuje się w analizie POTENCJOMETRYCZNEJ Aktywnym składnikiem takich elektrod jest tzw. JONOFOR którym może być WYMIENIACZ JONOWY lub OBOJĘTNY ELEKTRYCZNIE ZWIĄZEK CHEMICZNY. W celu zwiększenia selektywności takich elektrod stosuje się związki makrocykliczne, np. ETERY KORONOWE. Jako aktywny składnik membrany. Generowanie potencjału takiej elektrody polega na SELEKTYWNYM KOMPLEKSOWANIU I EKSTRAKCJI JONÓW Z ROZTWORU DO MEMBRANY ORAZ TRANSPORCIE POWSTAJĄCEGO KOMPLEKSU JONOFORU.
Jeśli wartość współczynnika selektywności wynosi 0,001 to oznacza, że 1000 - KROTNIE WIĘKSZE stężenie jonu przeszkadzającego w stosunku do stężenia jonu głównego wytworzy taki sam potencjał. Czułość elektrod membranowych dla jonów dwuwartościowych wynosi ok. S=(2,303*RT)/nF =2,303*8,314*298/2*96500=29,56 mV i jest DWUKROTNIE MNIEJSZA niż dla jonów jednowartościowych. Czułość elektrod zależy od WARTOŚCIOWOŚCI OZNACZANEGO JONU.
Woltamperogram katody związany jest z ……………………………………………. Jonów depolaryzatora. Efektem tego procesu jest wzrost …………………………………………………… Pomiar WYSOKOŚCI PIKU jest podstawą analizy ilościowej. Czynnikiem zakłócającym pomiar i ograniczającym limit detekcji w polarografii stałoprądowej i woltamperometrii LSV jest PRĄD POJEMNOŚCIOWY W celu jego ograniczenia stosuje się TECHNIKĘ PRÓBKOWANIA PRĄDU TAST, DOBÓR ELEKTRODY WSKAŹNIKOWEJ O STAŁEJ POWIERZCHNI, TECHNIKI ZMIENNOPRĄDOWE.
W zależności od charakterystyki napięciowej i sposobu pomiaru prądu wyróżnić można następujące techniki wolt amperometryczne WOLTAMPEROMETRIA Z LINIOWO ZMIENIAJĄCYM SIĘ POTENCJAŁEM, WOLTAMPEROMETRIA CYKLICZNA, WOLAMPEROMETRIA ODWRÓCONA. W pomiarach tych, parametrem jakościowym depolaryzatora jest POTENCJAŁ PÓŁFALI Lub POTENCJAŁ PIKU. Parametry te ZALEŻĄ od pH oraz od RODZAJU ELEKTORLITU.
Czas retencji to czas przebywania składnika w KOLUMNIE CHROMATOGRAFICZNEJ. Czas retencji zależy od współczynnika retencji zgodnie z zależnością tR= tM(1+k). Ponieważ współczynnik retencji MALEJE wraz z temperaturą to obniżenie temperatury powoduje WZROST współczynnika retencji i czasu retencji. Czas retencji zależy także od parametrów kolumny takich jak DŁUGOŚĆ oraz od CHARAKTER WYPEŁNIENIA. Objętość retencji nie zależy od LINIOWEJ PRĘDKOŚCI PREZPŁYWU FAZY RUCHOMEJ PRZEZ KOLUMNĘ
W technice chromatografii gradientowej jako fazę ruchomą stosuje się ROZPUSZCZALNIK O ZMIENIAJĄCEJ SIĘ SILE ELUCYJNEJ. Odpowiednikiem tej techniki w chromatografii gazowej jest PROGRAMOWANIE TEMPERATURY. Technika ta stosowana jest w przypadku gdy składniki mieszaniny ZNACZNIE RÓŻNIĄ SIĘ TEMPERATURĄ WRZENIA lub GDY NA CHROMATOGRAMIE WYSTĘPUJĄ PIKI ROZMYTE.
Rozdział związków niskowrzących o zbyt krótkich czasach retencji można poprawić przez OBNIŻENIE temperatury natomiast związki wysokowrzące o zbyt długich czasach retencji łatwiej rozdzielić w WYŻSZEJ temperaturze. Na retencje składników wpływa także RODZAJ FAZY STACJONARNEJ, DŁUGOŚC KOLUMNY, PRĘDKOŚĆ PRZEPŁYWU FAZY RUCHOMEJ
Stosunek stężeń składnika w fazie stacjonarnej i ruchomej to STAŁA PODZIAŁU K. Współczynnik retencji jest to iloraz ZREDUKOWANEGO CZASU RETENCJI SKŁADNIKA DO MARTWEGO CZASU RETENCJI. Im większa wartość współczynnika retencji tym substancja DŁUŻEJ. Przebywa w kolumnie chromatograficznej. Współczynnik retencji można obliczyć na podstawie zależności k= (tR - tM)/ tM= tR'/ tM
Mała sprawność kolumny wyraża się przez ROZMYCIE PIKU CHROMATOGRAFICZNEGO. W teorii półek miarą sprawności kolumny jest WYSOKOŚĆ RÓWNOWAŻNA PÓŁCE TEORETYCZNEJ H, LICZBA PÓŁEK TEORETYCZNYCH N .
Elektrody z membraną stałą w zależności od rodzaju membrany można sklasyfikować na ELEKTORDY SZKLANE oraz ELEKTRODY Z MEMBRANAMI KRYSTALICZNYMI. Elektrody takie stosuje się w pomiarach POTENCJOMETRYCZNYCH. Materiałem elektrod krystalicznych jest MONOKRYSZTAŁ Lub POLIKRYSZTAŁ. Generowanie potencjału takiej elektrody polega na ………………………………………………
Jeśli wartość współczynnika selektywności wynosi 0,1 to oznacza, że 10 - KROTNIE WIĘKSZE stężenie jonu przeszkadzającego w stosunku do stężenia jonu głównego wytworzy taki sam potencjał. Czułość elektrod membranowych dla jonów jednowartościowych wynosi ok. 59,16mV i jest DWUKROTNIE WIĘKSZA niż dla jonów dwuwartościowych.
Polarogram w technice DCP ma postać FALI rejestrowanej jako funkcja DOPROWADZANEGO NAPIĘCIA. Podstawowym parametrem ilościowym w tej technice jest W technice LSV woltamperogram jest rejestrowany w postaci PIKÓW .A parametrem mierzonym w analizie ilościowej jest PRĄD PIKU IP. Czynnikiem ograniczającym czułość pomiarów polarograficznych jest PRĄD POJEMNOŚCIOWY, który można wyeliminować przez ZASTOSOWANIE TECHNIKI PRÓBKOWANIA PRĄDU TAST lub ZASTOSOWANIE TECHNIK ZMIENNOPRĄDOWYCH. Natomiast w technice LSV prąd pojemnościowy eliminuje się przez NIE STOSOWANIE TEJ TECHNIKI GDY WYMAGANA JEST NISKA GRANICA OZNACZALNOŚCI Ponieważ szybkość zmian potencjału w tej technice jest duża to nie stosuje się jej w analizie ilościowej.
Potencjał półfali zależy od pH oraz RODZAJU ELEKTROLITU. Natomiast nie zależy od SĘŻENIA. Jest to parametr w analizie JAKOŚCIOWEJ.
W chromatografii z odwróconymi fazami RP HPLC faza stacjonarna jest NIEPOLARNA. Natomiast faza ruchoma jest BARDZIEJ POLARNA. Składniki O charakterze NIEPOLARNYM rozdziela się na niepolarnej fazie stacjonarnej. Rozdzielanie składników na tej fazie można zwiększyć wybierając MAŁO POLARNĄ Fazę ruchomą. W chromatografii absorpcyjnej najbardziej rozpowszechnioną fazą stacjonarną jest ŻEL KRZEMIONKOWY Aktywnymi grupami tej fazy są grupy SILANOWE
Martwy czas retencji to czas przebywania składnika w FAZIE RUCHOMEJ. Natomiast zredukowany czas retencji to czas przebywania składnika w FAZIE STACJONARNEJ Ze wzrostem długości kolumny czas retencji ROŚNIE. Czas retencji można zwiększyć przez OBNIŻENIE temperatury. Rodzaj gazu nośnego NIE WPŁYWA na czas retencji
Jeśli w mieszaninie występują składniki niepolarne i polarne to najkorzystniejszą techniką chromatograficzną dla ich rozdzielania będzie ELUCJA GRADIENTOWA W technice tej jako fazę ruchomą stosuje się ROZPUSZCZALNIK O ZMIENIAJĄCEJ SIĘ SILE ELUCYJNEJ Odpowiednikiem tej techniki w chromatografii gazowej jest PROGRAMOWANIE TEMPERATURY
Do rozdziału związków lotnych najlepiej zastosować technikę chromatografii GAZOWEJ z Al2O3 jako fazę stacjonarną. Rozdział tych związków można poprawić przez OBNIŻENIE temperatury kolumny, co powoduje WZROST czasów retencji.
Miarą rozdzielenia dwóch sąsiednich pików na chromatografie jest SELEKTYWNOŚĆ Jest to iloraz ZREDUKOWANYCH CZASÓW RETENCJI PARY SKŁADNIKÓW. Jeśli jego wartość jest równa 1 to oznacza, że SKŁADNIKI NIE ZOSTAŁY ROZDZIELONE W takiej sytuacji należy zmienić KOLUMNĘ CHROMATOGRAFICZNĄ
Sprawność kolumny decyduje czy pik chromatograficzny jest ROZMYTY CZY OSTRY. W teorii półek sprawność określa się jako N=L/H zależy ona od DŁUGOŚCI KOLUMNY Oraz WYSOKOŚCI RÓWNOWAŻNEJ PÓŁCE TEORETYCZNEJ Liczbę półek można wyznaczyć na podstawie zależności N=5,54(tR/w1/2)2 Teoria półek nie obejmuje wpływu takich czynników na sprawność kolumny jak TEMPERATURA, PRĘDKOŚĆ PRZEPŁYWU, RODZAJ FAZY STACJONARNEJ
Materiałem membrany elektrod jonoselektywnych jest najczęściej …………………………………………. W zależności o rodzaju aktywnego składnika membrany czynnikiem potencjałotwórczym elektrod membranowych może być a) REAKCJA WYMIANY JONÓW NA GRANICY FAZ MEMBRANY b) REAKCJA TWORZENIA TRUDNOROZPUSZCZALNYCH ZWIĄZKÓW C) …………………………………………………..AKTYWNOŚĆ OZNACZANEGO JONU W elektrodach bezpośredniego kontaktu nie stosuje się ROZTWORU WEWNĘTRZNEGO Co upraszcza konstrukcję takich elektrod.
Jeśli współczynnik selektywności elektrody wynosi 0,0001 to oznacza, że 10000 MNIEJSZE Stężenie głównego niż przeszkadzającego w roztworze wystarczy do wytworzenia takiego samego potencjału. Czułość elektrod membranowych dla jonów dwuwartościowych jest WIĘKSZA niż trójwartościowych i wynosi ok. 29.56mV Czułość wyznacza się jako () charakterystyki elektrody w postaci funkcji SEM=f(logA) lub SEM=f(logaA) lub SEM=f(pA)
Woltamperogram to zależność PRĄDU od NAPIĘCIA POLARYZUJĄCEGO Woltamperogram katodowy związany jest z …………………………………….. jonów depolaryzatora. Efektem tego procesu jest wzrost ……………………………………. O wartości natężenia prądu decyduje etap najwolniejszy czyli DYFUZYJNY TRANSPORT SUBSTANCJI W KIERUNKU KER zależny od stężenia substancji elektroaktywnej oraz od TEMPERATURY I LEPOKOŚCI PARAMETRÓW KER
Elektrodami pracującymi w pomiarach woltamperometrycznych są elektrody rtęciowe np. KAPIĄCA ELEKTRODA RTĘCIOWA (KER), WISZĄCA KROPLOWA ELEKTRODA(HMDE), BŁONKOWA ELEKTRODA RTĘCIOWA (MFE), STATYCZNA KROPLOWA ELEKTRODA RTĘCIOWA (SMDE) LUB KROPLOWA ELEKTRODA RTĘCIOWA O KONTROLOWANYM WZROŚCIE (CGMDE) oraz stałe takie jak PLATYNA, ZŁOTO, Z WĘGLA SZKLISTEGO GCE. Zakres polaryzacji elektrod rtęciowych w obszarze ujemnych wartości potencjałów ogranicza ROZKŁAD ELEKTROLITU natomiast w zakresie dodatnich ANODOWE UTLENIANIE RTĘCI. Do badania anodowych woltamerogramów stosuje się elektrody STAŁE, TAKIE JAK PLATYNA, ZŁOTO, Z WĘGLA SZKLISTEGO GCE
1