Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii. aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej - -- w części przypomnienie -

December 29, 2018 | Author: Wacława Sokołowska | Category: N/A
Share Embed Donate


Short Description

1 Chromatografia cieczowa jako technika analityki, przygotowania próbek, wsadów do rozdzielania, technika ...

Description

Chromatografia cieczowa jako technika analityki, przygotowania próbek, wsadów do rozdzielania, technika otrzymywania grup i czystych substancji Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii – aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej -- w części przypomnienie –-

prof. dr hab. inż. Marian Kamiński

Gdańsk 2010

Instrumentalizacja chromatografii – aparatura chromatograficzna • Należy zapewnić: - Stałe (w, u = const), albo zmienne w funkcji czasu, zaprogramowane natężenie przepływu eluentu o zaprogramowanej – stałej (elucja izokratyczna), albo zmiennej w funkcji czasu - zawartości poszczególnych składników eluentu (elucja gradientowa)

(u, w = f(t)),

oraz - stałą (T=const, warunki izotermiczne), albo zmienną, zaprogramowaną w funkcji czasu temperaturę separacji (T=f(t) - warunki „gradientu temperatury”).

Instrumentalizacja chromatografii – aparatura chromatograficzna • Należy także: - Zapewnić czułą, wystarczająco uniwersalną, albo wysoce specyficzną ( oraz, o ile to możliwe) liniową w szerokim zakresie stężeń detekcję obecności i zawartości rozdzielanych substancji w eluacie wypływającym z kolumny, - Celowe jest, dodatkowo, stosowanie systemu przełączania kolumn i zapewnienie możliwości stosowania przepływu zwrotnego w kolumnie chromatograficznej

Schemat ideowy najprostszego aparatu HPLC – elucja izokratyczna --

SCHEMAT CHROMATOGRAFU CIECZOWEGO Z ELUCJĄ GRADIENTOWĄ etapy: kondycjonowanie, dozowanie, rozdzielanie + detekcja, oznaczanie, kolekcja frakcji

Prototyp gradientowego aparatu 2D2DHPLC, opracowanego w roku 2006 w PG przy współpracy z COBRABiD w Warszawie

System przełączania kolumn i zawór przepływu zwrotnego

Chromatogram Wykres zależności stężenia substancji w eluacie wypływającym z kolumny w funkcji objętości elucji, a gdy natężenie przepływu eluentu jest stałe (w, u = const) – w funkcji czasu

Opis każdego chromatogramu powinien zawierać: - cel badania, dane o próbce, kolumnie, warunkach elucji (składniki i skład eluentu , albo składniki eluentu i program elucji), - zastosowany detektor i warunki detekcji, w tym program długości fali, - nazwy substancji odpowiadających pikom chromatograficznym

Detektor to przepływowy instrument pomiarowy nie powodujący rozmycia stref rozdzielanych substancji (znikoma objętość kuwety przepływowej)

Detektory - stężeniowe / masowe Pojęcia związane z detekcją w chromatografii są te same, jak z w przypadku każdego instrumentu analitycznego - poziom sygnału (S) szumów (Sz (Sz), ), - czułość (Cz ) - stosunek poziomu sygnału do poziomu szumów), - dryf, - dynamika (czas odpowiedzi - stała czasowa), - zakres liniowości, albo charakter funkcji odpowiedzi, - selektywność (bardzo rzadko - specyficzność)

Detekcja – Detektory w HPLC / TLC • Detektor chromatograficzny – przepływowy instrument analityczny o znikomej objętości naczyńka pomiarowego; Nie istnieje dotychczas w pełni uniwersalny detektor w LC, stąd stosuje się wiele różnych; • Znaczenie ma bardzo dobra dynamika oraz liniowość odpowiedzi; stosowane detektory i techniki detekcji: • UV (200-400nm)/ UV-VIS (200-800 nm) i szczególne znaczenie detektora typu DAD (diode array detector) • RID (refractive index detector) • LLSD (laser light scattering detector) • FLD (fluorescence detector) • El-D (electrochemical detector, typ amperometryczny) • CD (coductometric detector - supresja jonów eluentu) • LC-MS, LC-MS-MS (mas - spectrometry) • inne (FTIR, NMR, LC-FID, Radiometryczny, Polarymetryczny, Pomiaru momentu dipolowego, ....) • Techniki wizualizacji w przypadku TLC oraz technika derywatyzacji postkolumnowej w przypadku HPLC

Detekcja detektory Najczęściej stosowane techniki detekcji i detektory Fotoabsorpcjometryczny (spektrofotometryczny) w zakresie UV-VIS, ostatnio coraz częściej typu DAD (UV-VIS/DAD); Refraktometryczny (różnicowy) (RID) – uwaga – tylko dla elucji izokratycznej; Fluorescencyjny (FLD); Rozproszenia światła (najczęściej laserowy – LLSD) - uwaga – tylko dla niskolotnych substancji; Konduktometryczny z supresją jonów – w chromatografii jonowej; LC-MS

i inne … zdecydowanie mniej często

Nowoczesna detekcja i detektory fotoabsorpcjomeytryczne UV, UV-VIS, UV-VIS/DAD, • Pojęcie absorpcji światła, prawo absorpcji światła: lg(Io/I)=ABS=k * c * l

[-lg(I/Io)]=

• Widmo, jakie informacje niesie widmo ? Wnikliwa analiza przebiegu widma umożliwia identyfikację substancji o charakterystycznym przebiegu widma – identyfikacja na podstawie retencji oraz cech widma - jedocześnie

• Chromatogram detektora UV-VIS/DAD – bardzo wiele chromatogramów jednocześnie; Najwygodniejsze - odwzorowanie poziomicowe; • Problem – widmo „własne” składników eluentu

Detektor UV-VIS typu DAD

Widmo -piren – Funkcja analizy jakościowej

ABS=f(λ)

Chromatogram – program dł. Fali Funkcja analizy ilościowej ABS-f(t)

Chromatogram detektora UV-DAD – odwzorowanie poziomicowe ABS=f(t, λ)

Analityka składu mieszanin w chromatografii - metody kalibracji - Metoda krzywej kalibracyjnej (external standard method) method) -Metoda wzorca wewnętrznego (internal standard method) method) - Metoda normalizacji (normalization method) method) -- uproszczona (simplified) simplified), -- ze współczynnikami kalibarcyjnymi (using correction factors) factors) -Metoda dodatku wzorca (standard addition) addition) - co najmniej dwa rozdzielania

Przykład chromatogramu RP-HPLC mieszaniny wzorców WWA (PAH) – „16” wg WHO Kolumna: ….. Eluent i program elucji: ….. Natężenie przepływu: ….. Detektor i warunki detekcji: …. Próbka: …….. Objętość dozowania Piki: 1 - …., 2 - …., 3 - …., 4 - …., 5- ….., 6 - …., 7 -…., 8 - ….., 9 - ….., 10 - ….., 11 - ….., 12 - ….., 13 - ……., 14 - ……., 15 - ….., 16 - ……

View more...

Comments

Copyright � 2017 SILO Inc.