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:
Rozdział testowej mieszaniny pestycydów chloroorganicznych.
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 |
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.
