KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA • RETENCIÓS IDŐ (t R ) • Az az idő, mely a minta adagolásától az adott alkotónak a detektorban maximális koncentrációban való meg-jelenéséig eltelik. • HOLT IDŐ (t 0 ) • Az inert eluens rendszeren való áthaladásához szükséges idő. • REDUKÁLT RETENCIÓS IDŐ (t’ R ) t’ R = t R -t 0 • RETENCIÓS TÉRFOGAT (V R ) V R = t R F F = eluens térfogati áramlási sebessége (ml/min)
KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA. RETENCIÓS IDŐ ( t R ) Az az idő, mely a minta adagolásától az adott alkotónak a detektorban maximális koncentrációban való meg-jelenéséig eltelik. HOLT IDŐ (t 0 ) Az inert eluens rendszeren való áthaladásához szükséges idő. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA
• RETENCIÓS IDŐ (tR)• Az az idő, mely a minta adagolásától az adott alkotónak
a detektorban maximális koncentrációban való meg-jelenéséig eltelik.
• HOLT IDŐ (t0)• Az inert eluens rendszeren való áthaladásához szükséges
Redukált retenciós idő t’R = tR(retenciós idő)-t0(holt idő)
Csúcs elúciós profil
KKii = = cci,si,s cci,mi,m
• Elválasztás hajtóerje: μi,s # μi,m s = állófázis, m = mozgó fázis• Kváziegyensúly jellemzése: Ki = ci,s ci = mi mi = niMi
ci,m V Ki = ni,sMiVm = ki Vm
ni,m MiVs Vs ki = i-edik alkotó retenciós tényezője (kapacítás faktor) Vm = mozgófázis térfogata Vs = állófázis térfogata
• FÁZISARÁNY (β) β = Vm
Vs
Ki= kiβ ki = ni,s = tR,i - t0 = t’Ri
ni,m t0 t0
• Ideális elválasztás: 1 < ki < 5
• SZELEKTIVITÁSI TÉNYEZŐ (α) α = K2 = k2 = t’R2
K1 k1 t’R1
α › 1,05, feltéve, hogy t’R2 > t’R1
A szelektivitási tényezőt az álló- és mozgó fázis anyagi minősége, összetétele és az elválasztás hőmérséklete határozza meg elsődlegesen. Ezek változtatásának döntő befolyása van a felbontásra!
A retenciós tényezőt az állófázis filmvastag-ságával tudjuk növelni (Vs!), ennek hatása azonban nem jelentős.
α1 = α2
??
Kromatogram kialakulása
TÁNYÉRELMÉLET
• Az elválasztás akkor hatékony, ha a csúcsok szélessége nagyon kicsi → ezt jellemezzük az ELMÉLETI TÁNYÉR-SZÁMMAL: N = tR 2 = 16 tR 2
σ ω• Minél nagyobb N, annál hatékonyabb az elválasztás
N = 103 - 105 • N növelhető: - oszlophossz↑; - szemcseméret↓; - hőmérséklet↑; - belső átmérő↓; - áramlási sebesség↓↑.
Ennek kompenzálására nyomásprogramozást kell alkalmazni a felfűtés során.
Ez növeli a vivőgáz lineáris áramlási sebességét, és gyorsabb retenciós időket eredményez.
Analízis idejének csökkentése a gyors elválasztás érdekében
• Illékony minta
• Vékony állófázis (minőség!)
• Kis oszlop átmérő
• Rövidebb oszlop
• Hidrogén vívőgáz, nagy áramlási sebesség
• Meredek hőmérséklet gradiens
Detektorok
Feladatuk a kolonnából kilépő vívőgáz-áramban megjelenő komponensek folya-matos, gyors és érzékeny észlelése, az anyagmennyiséggel, vagy a koncentráció-val arányos jel szolgáltatása.
Többféle, vagy egyszerre több detektor is alkalmazható!
Szabályozott fűtés 400C-ig.
Detektorok jellemzése
1, Linearitási tartomány
Lineáris tartomány
Mennyiség vagy koncentráció
Vál
aszj
el
Dinamikus tartomány
2, Érzékenység
• Kalibrációs görbe meredeksége = d (válaszjel) d (koncentráció)• Közhasználatban a mérhető legkisebb koncentrációt is
jelentheti!
• Kimutatási határ (limit of detection = LOD)
• A kimutatási határ a mért alkotónak az a legkisebb mennyisége, amely az adott módszerrel megbízhatóan megkülönböztethető a vak mintától.
• Megállapodás szerint, egy adott komponens:
J LOD = J vak + 3 s vak
J = válaszjel
S vak = vakminta válaszjelének tapasztalati szórása
alapvonal zaj
Kimutatási határ- LOD > 3×zaj
alapvonal emelkedés
Gyakorlatban
3, Szelektivítás
• Szelektivitás ill. specifikusság alatt értjük az adott detektor kiemelkedő érzékenységét a vegyületek bizonyos csoportjára.
• Specifikus detektorok azok, amelyek elemekre, elemek bizonyos csoportjára, funkciós csoportokra, vagy egyéb tulajdonságokra szelektíven adnak értékelhető jelet.
Mátrix hatás csökkentése!
• Univerzális detektorok azok, amelyek minden, az oszlopról eluálódó komponensre értékelhető jelet szolgáltatnak. Ilyen a tömegspektrométer (MS Mass Spectormeter).
• A lángionizációs detektor egy kisméretű H2/levegő gáz-eleggyel táplált láng, amely fölé elektródpárt kapcsolnak. Az égés során a lángba bejutó szerves anyag először termikusan bomlik (pirolízis), utána oxidálódik, majd ionizálódik, mely lépésben a molekulák C atomszámával arányos számú e- keletkezik.
1. Pirolízis: CnHm → n CH. + (m-n) H.
2. Oxidáció: n CH. + n O. → n CHO.
3. Ionizáció: n CHO. → n CHO+ + n e-
Az ionok és e- képződése → gyenge áram, mely erősítés után mérhető és a komponens koncentrációjával (C atom-számával) arányos jelet szolgáltat.
Érzékeny – 10-12 g/anyag
Széles linearitási tartomány: 107
• Kapilláris oszlopok esetén make-up gázt kell keverni a hidrogénhez (vivőgáz), hogy nagyobb jelet kapjunk, ez általában N2.
• Ideális esetben - hidrogén:(vivőgáz+make-up gáz) = 1:1
• Nagyon széleskörben alkalmazott detektor.
• Majdnem univerzális, kivételek:
• Formaldehid, hangyasav, N2, O2, nemesgá-zok, CO, CO2, SO2, SO3, H2S, NO, NO2, NH3, HX és H2O.
Elektronbefogási detektor
ELECTRON CAPTURE DETECTOR (ECD)
• Specifikus ionszelektiv detektor, mely a halogéntartalmú (F, Cl, Br) növényvédő- és rovarirtószer maradványok meghatározásában nélkülözhetetlen.
• Negatív pólus: 63 Ni természetes β-sugárzó izotópot tartalmazó fólia az elektródba építve = sugárforrás.
• Pozítiv pólus: kollektor elektród, melynek irányába haladnak az e- -ok. Az így létrejött polarizációs feszültség csak néhány volt (1-10V) → 10-12 A állandó alapionáramot hoz létre.
• Ha nagy elektronegativitású elemeket (F, Cl, Br, ,O) tartalmazó molekulák jutnak a detektorba → abszorbeálják az e- -okat → alapionáram csökken, mivel nagy tömegű és kis mozgékonyságú anionok képződnek.
• Leggyakrabban nitrogén vivőgázzal használják.
• Lehetővé teszi a halogéntartalmú gázkromatográ-fiásan vizsgálható vegyületek mérését 10‑12‑10‑15 g‑ig. A detektor szénhidrogénekre gyakorlatilag érzéketlen, nagy elektronvonzó‑képességű csopor-tot (pl. -NO2, konjugált rendszerek) tartalmazó vegyületek specifikus mérésére alkalmas.
• Linearitási tartománya 3‑4 nagyságrend fluor és klór tartalmú vegyületekre.
• Make-up gáz használata szükséges, hogy gyorsabban kiürüljön a detektor tér (N2,Ar+CH4).