Grupa nr: 23
Zespół nr: 1 |
Ćwiczenie nr 2
Chromatografia cieczowa |
Data wykonania: 23.04.2009r.
|
|
|
Ocena: |
Wstęp teoretyczny:
Zapewnia ona możliwość identyfikacji substancji oraz ich ilościowej analizy, nawet w niskich stężeniach w obecności innych związków. Możliwość rozdzielania chromatograficznego substancji wynika z faktu, że poszczególne składniki próbki w niejednakowym stopniu ulegają podziałowi między dwie niemieszjące się fazy, przy czym jedna z tych faz jest ruchowa (tzw. eluent), a druga stanowi nieruchome wypełnienie kolumny chromatograficznej (faza stacjonarna).
Cel ćwiczenia:
Analiza ilościowa próbki fluoranten - fluoren (ft-fl) oraz analiza jakościowa mieszaniny węglowodorów aromatycznych metodą HPLC na odwróconej fazie.
Warunki analizy:
Chromatograf |
Aparat do wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) firmy Knauer (Niemcy) |
Faza ruchoma |
alkohol metylowy/eter diizopropylowy/ 10% (v/v) H3PO4/ H2O = 1000mL/ 40mL/5mL/800mL |
Ilość wstrzykiwanej próbki |
około 30 µL |
Wielkość przepływu |
0,5 mL/min |
Długość fali (detektor) |
360 nm |
Temperatura kolumny (programowana przez 10 - 15 minut) |
30° |
Dane rejestrowane przy pomocy komputera w programie „Chroma” |
Roztwory:
ft-fl 50 [µg/ml]
ft-fl 25 [µg/ml]
ft-fl 5 [µg/ml]
piren
fluoranten
fluoren
naftalen
zadanie
Opis wykonania doświadczenia:
Próbka o objętości około 30 µL dozowana jest do aparatu poprzez septum dozownika przy pomocy mikrostrzykawki.
Analizę ilościową wykonujemy przez wyznaczenie krzywych kalibracyjnych dla każdego stężenia ft-fl.
Analizę jakościową badanej próbki wykonujemy porównując czasy retencji pików w badanej próbce z czasami retencji wzorców. W naszej HPLC roztworami wzorców są: piren, fluoranten, fluoren, naftalen. Po każdej analizie starannie przemywamy mikrostrzykawkę roztworem metanolu. Wykonujemy po 1 analizie każdego z roztworów wzorcowych, zadania oraz próbek używanych w analizie ilościowej.
Analiza ilościowa mieszaniny fluoranten - fluoren. Pomiary wykonane dla roztworów próbek w temperaturze 30°:
PRÓBKA (ok. 30 µL) |
Stężenie [µg/ml]
|
Czas retencji tR [min] |
Powierzchnia piku [µV /100min] |
Wysokość piku [µV] |
Szerokość piku w połowie wysokości [min] |
fluoren |
50 |
2,337 |
14114973 |
721008 |
0,187 |
fluoranten |
|
3,653 |
101188802 |
410230 |
0,235 |
fluoren |
25 |
2,518 |
3246560 |
184193 |
0,168 |
fluoranten |
|
3,823 |
2228542 |
96225 |
0,222 |
fluoren |
5 |
2,642 |
1750748 |
92983 |
0,180 |
fluoranten |
|
3,940 |
1150273 |
49069 |
0,225 |
Na podstawie otrzymanych wartości sporządzono wykresy krzywych kalibracyjnych S = f(C) odpowiednio dla FLUORANTENU i FLUORENU.
S - powierzchnia piku [µV /100min]
C - stężenie badanej próbki [µg/ml]
Pomiary wykonane dla roztworów wzorców w temperaturze 30°:
PRÓBKA (ok. 30 µL) |
Stężenie [µg/ml]
|
Czas retencji tR [min] |
Czas retencji zredukowany t′R = tR - tM [min] |
Powierzchnia piku [µV /100min] |
Wysokość piku [µV] |
Szerokość piku [min] |
piren |
50 |
4,477 |
3,477 |
9927654 |
369452 |
0,257 |
fluoranten |
50 |
3,918 |
2,918 |
7060089 |
293125 |
0,233 |
fluoren |
50 |
2,628 |
1,628 |
5998098 |
274754 |
0,205 |
naftalen |
50 |
2,668 |
1,668 |
1309160 |
77424 |
0,167 |
tM = 1,00 min
Pomiary wykonane dla roztworu zadania w temperaturze 30°:
PRÓBKA (ok. 30 µL) |
Czas retencji [min] |
Czas retencji zredukowany t′R = tR - tM [min] |
Powierzchnia piku [µV /100min] |
Wysokość piku [µV] |
Szerokość piku „wh” [min] |
Liczba półek teoretycznych [s2/cm2] |
Współczynnik retencji „k” |
ZADANIE
|
2,632 |
1,632 |
1384461 |
73030 |
0,182 |
1159 |
1,632 |
|
3,902 |
2,902 |
1387170 |
57616 |
0,235 |
1527 |
2,902 |
|
4,447 |
2,447 |
1769403 |
69951 |
0,248 |
1781 |
2,447 |
Obliczenia:
tM = 1,00 [min]
obliczenie współczynników retencji „k” dla roztworów wzorcowych:
k =
=
Związek |
k |
piren |
3,477 |
fluoranten |
2,918 |
fluoren |
1,628 |
naftalen |
1,668 |
selektywność i rozdzielczość dla pików z analizy wzorców piren i fluoren:
α =
α =
Obliczenie stężenia próbki:
[µg/ml]
Jako powierzchnię próbki wpisałyśmy średnią wartość z powierzchni wszystkich pików wykrytych w zadaniu. Podobnie jeżeli chodzi o powierzchnię wzorca.
W ZADANIU wykryto obecność trzech pików, których czasy retencji po porównaniu z czasami retencji pików pochodzących z roztworów wzorcowych są do siebie zbliżone (podobne). Te związki to:
fluoren
fluoranten
piren
WNIOSKI:
W pierwszej części ćwiczenia dokonałyśmy analizy ilościowej roztworów FLUORANTENU - FLUORENU o stężeniach odpowiednio 50 - 25 - 5 µg/ml dzięki czemu mogłyśmy narysować wykresy krzywych kalibracyjnych dla tych roztworów. Po analizie wykresów możemy stwierdzić, że powierzchnie pików poszczególnych związków są proporcjonalne do stężenia składnika w badanych próbkach, powierzchnie pików maleją wraz ze wzrostem stężenia.
Dokonując analizy jakościowej poszczególnych substancji wzorcowych porównałyśmy otrzymane wyniki i określiłyśmy skład badanej próbki, w skład której wchodzą: fluoren, fluoranten, piren. Stężenie badanej przez nas próbki po dokonaniu stosowych obliczeń wynosi 10 [µg/ml].