PORÓWNANIE TECHNIK
EKSTRAKCJA W APARACJE Soxhleta/ AUTOMATYCZNA EKSTRAKCJA W APARACIE Soxhleta (SYSTEM Soxtec)
EKSTRACKCJA W APARACIE Soxhleta | System Soxtec |
---|---|
Ekstrakcja w temperaturze nieco poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika | Ekstrakcja w temperaturze równej temperaturze wrzenia rozpuszczalnika |
Ekstrakcja pod ciśnieniem atmosferycznym | |
Czasochłonna (6-48 h) | Skrócenie czasu ekstrakcji (2-3 h) |
Duże zużycie rozpuszczalników (250-500 ml) | Zmniejszenie zużycia rozpuszczalników (40-50 ml) |
Ekstrakcja tylko 1 próbki | Możliwa ekstrakcja nawet 6 próbek jednocześnie |
EKSTRAKCJA POD CHŁODNICĄ ZWROTNIĄ (PERKOLACJA) / EKSTRAKCJA W APARACIE Soxhleta
PERKOLACJA | EKSTRAKCJA W APARACIE Soxhleta |
---|---|
Próbka i rozpuszczalnik znajdują się w jednym miejscu | Rozdzielenie próbki i rozpuszczalnika |
Ekstrakcja w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika | Ekstrakcja w temperaturze niższej niż temperatura wrzenia rozpuszczalika |
Ekstrakcja pod ciśnieniem atmosferycznym | |
Rozpuszczalnik krąży, próbka nieruchoma | |
Czasochłonna | |
Duże zużycie rozpuszczalników | |
Po ekstrakcji konieczna dekantacja | Brak dekanatcji |
EKSTRAKCJA W APARACIE SOXHLETA / PLE
Temperatura ekstrakcji poniżej temperatury wrzenia rozpuszczalnika | Ekstrakcja prowadzona w podwyższonej temperaturze |
---|---|
Ekstrakcja prowadzona pod ciśnieniem atmosferycznym | Ekstrakcja prowadzona pod podwyższonym ciśnieniem |
Próbka nieruchoma ale krąży rozpuszczalnik | Próbka ma cały czas kontakt ze stałą objętością rozpuszczalnika |
Technika bardziej selektywna (selektywność zależy od rodzaju rozpuszczalnika) | Technika mniej selektywna |
Ekstrakcja wyczerpująca- próbka ma ciągły kontakt ze świeżą porcją rozpuszczalnika (duże zużycie rozpuszczalników- nawet 500ml) | Małe zużycie rozpuszczalników |
Kosztowna | Tańsza |
Czasochłonna (ekstrakcja może trwać nawet 48 h) |
Stosunkowo krótki czas potrzebny do przygotowania próbki (do 20 min) |
Metoda przygotowania próbek stałych |
MSPD /SPE
Próbki biologiczne : stałe, półstałe, o dużej lepkości | Próbki ciekłe |
---|---|
Prosta w wykonaniu | Prosta w wykonaniu, ale bardziej skomplikowana w porównaniu z MSPD (m.in. konieczność przeprowadzenia etapu kondycjonowania) |
Konieczność utarcia próbki z określonym stałym sorbentem, następnie umieszczenie nowo utworzonej fazy w kolumience | Próbkę przesuszamy przez kolumienkę wypełnioną określonym złożem |
Anality wypłukiwane są ze złoża za pomocą odpowiednio dobranego rozpuszczalnika | |
Zastosowanie podobnego sprzętu: kolumienki ekstrakcyjne | |
Małe zużycie rozpuszczalnika | Większe zużycie rozpuszczalników w porównaniu z techniką MSPD, ale mniejsze w porównaniu z innymi metodami przygotowania próbek |
Większe siły oddziaływania sorbent- próbka | Mniejsze siły oddziaływania sorbent-próbka |
Wydajność ekstrakcji zależy od efektywności utarcia próbki ze stałym sorbentem- możliwość popełnienia błędu na tym etapie | Próbkę nie uciera się ze stałym sorbentem |
Technika destrukcyjna – poprzez utarcie próbki ze stałym sorbentem dochodzi do zniszczenia pierwotnej struktury próbki (jej rozdrobnienia). | - |
Próbka jest rozpraszana w całej objętości stałego sorbentu | Próbka jest nakraplana na sorbent |
SPE a HPLC
SPE | HPLC | |
---|---|---|
Bazują na tych samych podstawach teoretycznych: Retencję i selektywność rozdziału możemy regulować poprzez odpowiedni dobór fazy stacjonarnej, a sprawność rozdzielenia zależy od wielkości ziarna i geometrii kolumny. |
||
Wielkość ziarna | 40-80 µm | Ok. 5 µm |
Stopień upakowania fazy | niski | wysoki |
Objętość martwa wypełnienia | duża | mała |
Długość kolumny | 5-25 cm | Ok. 1 cm |
Liczba półek teoretycznych | Ok. 5 000- 10 000 | < 50 |
Selektywność | Większa (3,95) | Mniejsza (1,06) |
Sprawność rozdziału | mniejsza | większa |
Cena sorbentu | tańszy | droższy |
Rozdział | Rozdział związków różniących się właściwościami | Rozdział związków o podobnych właściwościach |
Rodzaj próbek | Próbki ciekłe zawierające nielotne lub półlotne anality, ewentualnie próbki stałe po wcześniejszej ekstrakcji do fazy ciekłej. |
SPE (ekstrakcja na ciele stałym) / MEPS (mikroekstrakcja w upakowanej strzykawce)
SPE | MEPS |
---|---|
Ekstrakcja ciecz- ciało stałe | |
Technika pozwala na przygotowanie próbki ciekłej, którą przepuszczamy przez sorbent, na którym zatężają się anality. Wypłukujemy je za pomocą odpowiedniego rozpuszczalnika i eluat poddajemy analizie chromatograficznej. | Technika pozwala na pobranie, przygotowanie i wprowadzenie próbki na układ za pomocą tego samego instrumentu. |
Technika realizowana w kolumience SPE (tubus strzykawki) wypełnionej odpowiednim sorbentem. | Technika realizowana w specjalnej strzykawce wypełnionej sorbentem, czy nawet w końcówce do pipety automatycznej. |
Proces przygotowanie próbki składa się z 5 etapów: -kondycjonowanie -nanoszenie próbki na złoże -mycie (płukanie) -elucja -regenteracja złoża |
|
Ograniczenie zużycia rozpuszczalników: kilka mililitrów | Jeszcze większe ograniczenie zużycia rozpuszczalnika: kilka mililitrów, mikrolitrów |
Mała objętość próbki wymagana (kilka mililitrów) | Jeszcze mniejsza wymagana objętość próbki w porównaniu z techniką SPE (kilka mikrolitrów) |
Pozwala na znaczne skrócenie czasu przygotowania próbki | Pozwala jeszcze bardziej skrócić czas przygotowania próbki i jej analizy, do kilku minut |
- | Pozwala na wyeliminowanie niekiedy dodatkowych etapów pomiędzy pobraniem a wprowadzeniem próbki na aparat |
SPME (mikroekstrakcja na ciele stałym) / SPE (ekstrakcja na ciele stałym)
SPME | SPE |
---|---|
Technika bez rozpuszczalnikowa | Małe zużycie rozpuszczalników ( kilka ml) |
Proces izolacji równowagowej | Proces izolacji wyczerpującej |
Pozwala na izolację małej całkowitej ilości analitów (2-20%), ale całość jest wprowadzana do dozownika. | Pozwala na izolację znacznej ilości analitów (>95%) ale tylko niewielka ich część (1-2%) zostaje poddana dalszej analizie chromatograficznej. |
Brak problemu z zatykaniem się kolumienki SPE | Możliwość zatkania się dozownika kolumienki SPE |
Sorbent nanoszony jest na specjalnym nośniku (topiony kwarc), całość zaś mocowana jest na cienkiej igle metalowej (włókienko SPME) | Sorbent wprowadzany do kolumienki SPE ( tubus strzykawki) |
Pozwala na znaczne skrócenie czasu analizy, gdyż łączy w sobie następujące etapy: pobranie próbki, oczyszczenie próbki, zatężenie analitów, zadozowanie | Pozwala na zatężenie analitu i oczyszczenie próbki |
Pozwala na pobranie próbki w mikroskali i pobieranie próbek środowiskowych w warunkach polowych ze względu na prostotę w transporcie i przechowywaniu | - |
Próbki gazowe lub ciekłe zawierające lotne lub półlotne anality | Próbki ciekłe zawierające nielotne lub półlotne anality |
SBSE/ SPME
SBSE | SPME |
---|---|
Większa pojemność sorpcyjna | Mniejsza pojemność sorpcyjna |
Proces równowagowy, ale w niektórych warunkach może być procesem ekstrakcji wyczerpującej | Proces ekstrakcji równowagowej |
Głównie do izolacji lotnych związków organicznych | Do izolacji lotnych i półlotnych związków organicznych |
Zasadniczym elementem jest mieszadełko SBSE pokryte sorbentem (polidimetylosiloksanem) | Zasadniczym elementem jest włókienko SPME |
Sorpcja analitów zachodzi w trakcie mieszania próbki za pomocą mieszadełka SBSE w czasie koniecznym do ustalenia się równowagi | Sorpcja anlitów zachodzi w czasie ekspozycji włókienka do próbki aż do momentu ustalenia się równowagi |
Desorpcja może zachodzić pod wpływem temperatury: uwolnione anality są krioogniskowane w przedkolumnie i stopniowo puszczana na chromatograf gazowy Lub: Desorpcja za pomocą ultradźwięków do odpowiedniego rozpuszczalnika i analiza HPLC |
Włókienko SPME umieszcza się w dozowniku aparatu do GC, pod wpływem temperatury anality SA desorbowane |
Mało selektywny sorbent (PDMS) | Wykorzystuje sorbenty o większej selektywności względem analitu |
Mieszadełko jest wielokrotnego użytku | Włókienko jest wielokrotnego użytku |
Pozwala na zatężenie analitu ale nie oczyszcza próbki | Pozwala na zatężenie analitu i oczyszczenie próbki |
Technika bezrozpuszczalnikowa |