WYKŁAD V

UKŁAD HPLC

Klasyczna chromatografia cieczowa polega na stosowaniu kolumn szklanych, które wypełnia się sorbentem i rozpuszczalnikiem. Do kolumny wprowadza się badaną próbkę zawierającą kilka składników i przepuszczając przez kolumnę rozpuszczalnik eluuje się z kolumny poszczególne składniki. Składniki występujące w wycieku z kolumny oznacza się właściwą dla nich metodą, np. spektrofotometryczną, polarograficzną i in. Czasami zwiększa się przepływ rozpuszczalnika przez kolumnę, stosując podwyższone ciśnienie. Klasyczna chromatografia cieczowa, charakteryzująca się niską sprawnością kolumny i długim czasem rozdziału, ma ograniczoną użyteczność.

Dopiero zastosowanie wypełnień o bordzo drobnym uziarnieniu (2-10 mikro metrów), pomp, wymuszających przepływ fazy ruchomej pod dużym ciśnieniem o raz krótkich kolumn o długości do 250mm, radykalnie poprawiło sprawność i szybkość rozdzielania mieszanin różnych związków. Współczesna kolumnowa chromatografia cieczowa zwana jest chromatografią wysokosprawną lub wysokociśnieniową.

Zestaw HPLC zkłada się z:

-pompy (dla utrzymania wysokiego ciśnienia cieczy)

- dozownika lub auto – samplera (doprowadzającego badaną próbkę do systemu)

- detektora (analizator próbki)

- skomputeryzowanego systemu obróbki danych lub rejestratora (zapisywanie chromatgramu)

Rozpuszczalnik jest pompowany do dozownika, który przydziela odpowiednią ilość próbki, która trafia na kolumnę HPLC, tam się wszystko rozdziela, detektor wykrywa odpowiednie składniki, odczyty trafiają do komputera, ciecze do zlewek.

Chromatogram

Czas od podania próbki na kolumnę do uzyskania na chromatogramie pierwszego piku to tzw. Czas retencji. Chromatograf się kalibruje nastrzykując wzorcowy dany związek lub pierwiastek o znanym stężeniu, jego pik pojawi się w jakimś tam czasie. Potem, badając próbkę porównuje się otrzymany chromatogram z krzywą kalibracji. Stężenie rozpoznaje się po wysokości lub powierzchni piku.

Zastosowanie

Chromatografia cieczowa jest szczególnie przydatna do rozdzielania związków, których bez rozkładu nie można przeprowadzić w stan gazowy. Pozwala ona na rozdzielenie związków o bliższych sobie masach cząsteczkowych od ok 100 do kilku milionów.

Metoda ta nadaje się do identyfikacji i ilościowego oznaczania wielu związków organicznych w wodach i skałach osadowych. Wykazuje ona wiele zalet w oznaczaniu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, pestycydów, aldehydów.

Chromatografia Jonowa (IC)

Chromatografia jonowa jest jedną z technik chromatografii cieczowej,. Rozdział mieszaniny na składniki zachodzi w kolumnie. Istotę tego procesu stanowią reakcje wymiany jonowej między jonami roztworu a jonami związanymi z fazą stacjonarną. Dlatego też chromatografię jonową stosuje do rozdziału i oznaczania substancji jonowych i polarnych, które są rozpuszczalne w wodzie.

Techniką tą oznaczyć można aniony i kationy zarówno nieorganiczne (np. Cl-, F-, No3-, NO2-, NH4+, Mg2+, Na+) jak i organiczne (kwasy karboksylowe, aminy) oraz różne związki chemiczne, takie jak barwniki, farmaceutyki czy kwasy nukleinowe lub pestycydy i inne. Dlatego też szeroko stosowana jest w analityce środowiska, w przemyśle: chemicznym, spożywczym, kosmetycznym, rolnictwie, a także w badaniach medycznych i farmaceutycznych.

Eluent ze zbiornika jest pompowany pompą prze port nastrzykowy, gdzie dozowana jest próbka. Próbka w strumieniu eluentu zostaje naniesiona na kolumnę rozdzielającą z wymieniaczem jonowym. Rozdzielone jony docierają wraz z eluentem do kolumny wygaszającej/supresora i następnie do detektora konduktometrycznego.

CHROMATOGRAFIA GAZOWA (GC)

Rozdzielanie mieszaniny następuje podczas przepuszczania jej par, w strumieniu gazu obojętnego, przez kolumnę chromatograficzną (najczęściej zwinięta spiralnie cienka rurka szklana o długości kilkudziesięciu metrów). Podczas przepuszczania par substancji następują wielokrotnie powtarzające się procesy rozpuszczania składników mieszaniny w fazie stacjonarnej i ponownego jej odparowania. Istotą metody jest wykorzystanie różnic w rozpuszczalności rozdzielanych składników. Ulepszona wersja tej metody to wysokosprawny chromatograf gazowo-cieczowy zwany GLC.

Układ GC

Podstawowymi częściami układu chromatografu gazowego są:

- kopmora iniekcyjna

Kolumna

Detektor

Komputer

Zastosowanie

Techniką tą oznacza się przede wszystkim lotne związki halogenoorganiczne, lekkie węglowodory aromatyczne – benzen, toluen, etylobenzen i ksyleny, fenole i chlorofenole jako związki proste i jako etery pentafluorobenzylowe, polichlorowane bifenyle na różnych kolumnach (głównie kapilarnych) i z zastosowaniem różnych detektorów. Pierwszorzędne znaczenie ma chromatografia gazowa w oznaczaniu pestycydów i ich metabolitów, a także estrów ftalowych w wodach powierzchniowych i w zawiesinie. Z powodzeniem oznaczano również metylortęć w wodach naturalnych oraz substancja powierzchniowo czynne w wodzie i osadach dennych.

Specyficznym rodzajem zastosowanie chromatografii gazowej jest metoda tzw. fingerprintu, polegająca na sporządzaniu chromatogramów mieszanin wzorcowych.

Analiza jakościowa

Identyfikację nieznanych składników próbki przeprowadza się biorąc pod uwagę czasy retencji pików. Czas ten jest charakterystyczny dla danego związku i stały w określonych warunkach pomiaru. W celu przeprowadzenia analizy jakościowej wykonuje się analizę chromatograficzną badanej próbki i związku wzorcowego w tych samych warunkach. Jeżeli w chromatogramie próbki nie występuje pik o czasie retencji takim samym jak dla wzorca, wyklucza to obecność związku wzorcowego w próbce. Jeżeli w obu chromatogramach występują piki w tym samym czasie retencji, może to wskazywać na obecność związku wzorcowego w próbce. Nie jest to jednak pewne, ponieważ wiele związków o różnej strukturze może mieć te same czasy retencji.

Analiza ilościowa

Polega ona na pomiarze powierzchni lub wysokości pików. Powierzchnia ogranioczona przez kształt piku jest proporcjonalna do ilości oznaczanej substancji zawartej w badanej próbce. Istnieje kilka metod pomiaru powierzchni piku.

Najwygodniejszym, najpewniejszym i najszybszym sposobem jest automatyczny pomiar przy użyciu integratora. W przypadku braku intergatora można pomiar wykonać ręcznie: przez planimetrowanie lub obliczanie powierzchni symetrycznych pików metoda trójkąta.

Czas retencji jest zdefiniowany jako czas od momentu wstrzyknięcia próbki do ukazania się w wypływie maksimum piku

Objętość retencji jest to ilość gazu, która przepłynęła przez kolumnę od chwili wprowadzenia substancji do momentu pojawienia się w wypływie maksimum tej substancji.

TECHNIKI ŁĄCZONE

AŚKA WYŚLIJ WIADOMOŚĆ!!!!!!!