Kamila Ziobro

SPRAWOZDANIE Z CHEMII ANALITYCZNEJ ŚRODOWISKA

CHROMATOGRAFIA CIECZOWA II (Rozdział mieszaniny pestycydów chloroorganicznch metodą RP-HPLC)

Opis urządzenia do analizy chromatograficznej, odczynniki i metoda:

• Chromatograf cieczowy z pompą gradientową i detektorem fotodiodowym UV-VIS wyposażonym w kolumnę RP - 18 4x125 mm, 5
  i pętlowy zawór dozujący 20
  

• Strzykawka do dozowania próbki

• Metanol i woda o czystości chromatograficznej

• Pipety

• Metanolowe roztwory wzorcowe pestycydów :

Aldryny (2000 ppm)

Atrazyny (50 ppm)

DDD (1000 ppm)

DDT (100 ppm)

• Faza ruchoma: metanol - woda 90:10

• Przepływ fazy ruchomej: 1ml/min

• Długośc fali, przy której prowadzona jest detekcja: 250 nm

1. Cel doświadczenia:

Celem doświadczenia była analiza pestycydów chloroorganicznych za pomocą chromatografii kolumnowej wysokociśnieniowej metodą zawartą RP - HPLC. Detekcja próbek została przeprowadzona przy długości fali 254 nm. Detektor użytym jest detektor fotodiodowy. Efektem rozdziału jest chromatogram zawierający takie piki, które odpowiadają poszczególnym substancjom wraz z ich czasem retencji oraz powierzchnią. Ćwiczenie zaczynamy od chromatografii wzorców pestycydów, jakie mieliśmy dostępne tj. DDD, DDT, atrazyny i aldryny o stężeniach kolejno: 1000ppm, 100ppm, 50ppm, 2000ppm.Następnie sporządziliśmy serie wzorców wybranego wcześniej składnika próbki, by móc określić jego stężenie w próbie. W naszym wypadku był to pestycyd DDT, którego wzorce miały stężenie: 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm, 100 ppm.

2. Wykonanie ćwiczenia:

1. Rozdział testowej mieszaniny pestycydów chloroorganicznych.

2. Wyznaczenie czasów retencji analizowanych pestycydów i obliczenie:

• Współczynnika retencji

• Współczynnika rozdzielenia

• Liczbę półek teoretycznych

• Wysokość równoważną półce teoretycznej

3. Przygotowanie 0.01% (100 ppm) roztworu wyjściowego pestycydu DDT do sporządzenia krzywej kalibracyjnej. Rozcieńczamy roztwór DDT aby miał stężenie kolejno:

• 5 ppm

• 25 ppm

• 50 ppm

• 75 ppm

4. Sporządzenie krzywej kalibracyjnej dla pestycydu DDT

5. Jakościowa i ilościowa analiza nieznanej mieszaniny pestycydów

3. Analiza nieznanej mieszaniny:

Analiza nieznanej mieszaniny
Numer piku	Czas retencji (t )	w
	t =1.426	7.6
I	2.854	9.5
II	4.936	17.0
III	7.006	19.0
IV	7.961	19.0
V	8.652	18.9
VI	9.659	20

wzorzec	Czas w którym pojawił się pik
Atrazyna	2.844
aldryna	9.629
DDT	7.912
DDD	4.907

Do 5 zlewek o V=60 ml wprowadziliśmy wyliczone objętości naszego pestycydu i uzupełniliśmy MeOH do kreski po czym dokładnie zamieszaliśmy. Następnie wprowadziliśmy objętości 5ml przygotowanych wzorców o znanym stężeniu.Fiolki umieściliśmy w urządzeniu i poddaliśmy analizie chromatograficznej. Po czym z otrzymanych pików na chromatogramie odczytaliśmy czas retencji, powierzchnię piku czy połowę szerokości piku przy jego podstawie.

Stężenie DDT (ppm)	Powierzchnia
5	269526
25	1379261
50	3012918
75	447765
100	50971196

Czas retencji poprawiony

t'
= t
- t

t'
I = 2.854 - 1.426 = 1.428

t'
II = 4.936 - 1.426 = 3.51

t'
III = 7.006 - 1.426 = 5.58

t'
IV = 7.961 - 1.426 = 6.535

t'
V = 8.652 - 1.426 = 7.226

t'
VI = 9.659 - 1.426 = 8.233

Współczynnik rozdzielenia współczynnik retencji

k =

= 0.406 k I =
= 1.001

= 0.628 k II =
= 2.461

=
= 0.806 k III =
= 3.913

= 0.904 k IV =
= 4.582

= 0.877 k V =
= 5.067

k VI =
= 5.773

Liczba półek teoretycznych Wysokość równa półce teoretycznej

N = 5.545
WRTP =
L = 25cm

N I = 5.545
= 0.499 WRTP =
50.1

N II = 5.545
= 0.466 WRTP =
= 53.64

N III = 5.545
= 0.75 WRTP =
= 33.33

N IV = 5.545
= 0.973 WRTP =
= 25.7

N V = 5.545
= 1.158 WRTP =
= 21.58

N VI = 5.545
= 1.288 WRTP =
= 19.4

4. Krzywa kalibracyjna DDT:

Mając do dyspozycji wykres krzywej kalibracyjnej (tj. zależności powierzchni piku od stężenia wzorca) możemy wliczyć stężenie DDT w mieszance za pomocą wzoru z krzywej tj. y=283205x, gdzie „y” oznacza powierzchnię piku, a „x” stężenie DDT w mieszance.

Obliczamy:

X = y / 283205

X = 2387694 / 283205 = 8,43 ppm

Zatem stężenie DDT w mieszance wynosi 8,43 ppm.

5. Wnioski:

Z naszej analizy wynika że nieznana mieszanina zawiera 6 składników ponieważ na chromatogramie pojawiło się 6 pików, 4 z nich zidentyfikowaliśmy jako pestycydy aldryna, atrazyna, DDD oraz DDT. Po wykonaniu roztworów wzorcowych substancji DDT, obliczyliśmy jej stężenie w początkowej mieszance (8,43ppm).

6. Podsumowanie:

Działanie pestycydu nie ogranicza się tylko do organizmów szkodliwych, ale niszczą one także wszystkie organizmy (pożyteczne) bytujące na danym obszarze. W niektórych przypadkach może nastąpić przerwanie łańcucha pokarmowego dla wrogów naturalnych szkodnika. W efekcie po zabiegu najpierw następuje silne zniszczenie szkodnika. Gatunki pożyteczne i drapieżne giną z powodu braku pokarmu lub opuszczają pole. W następstwie pole zasiedlane jest przez nowy gatunek szkodnika, który na danym polu przeważnie nie ma wrogów naturalnych i w bardzo szybkim czasie dochodzi do jego gradacji. W wyniku znoszenia pestycydów przez wiatr lub spłukiwania ich przez ulewne deszcze dochodzi do skażenia zbiorników i cieków wodnych. W końcowym efekcie pestycydy trafiają do gleby. Zmiany, jakie zachodzą w glebie są długotrwałe i mało zauważalne. Jednak wiadomo, że pestycydy mogą powodować zmiany w powiązaniach między elementami biotycznymi gleby. Zmiany te mogą wpływać na wysokość i jakość plonu.

---