a kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0...
TRANSCRIPT
![Page 1: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/1.jpg)
A kromatográfia elméleti alapjai
![Page 2: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/2.jpg)
Kromatográfiás elválasztás
1. A különbözı fizikai-kémiai tulajdonságú komponensek megoszlása az álló- és mozgófázis között eltérı (kvázi egyensúly)
2. A töltéssel rendelkezı részecskék töltésüknek, méretüknek megfelelıen, elektromos erıtérben, eltérı sebességgel mozognak (Elektroforézis)
Felosztás alapja :
1. Mozgó- és állófázis minısége
2. Kényszeráramot létrehozó erı: nyomáskülönbségelektromos erıtér
![Page 3: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/3.jpg)
Kromatográfia felosztása
folyadékFolyadék kromatográfia
LC
CEGEL ELFO
Elektrom
os erıtér
Reversedphase
(HPLC-RP)
Normalphase
(HPLC-NP)
PCTLCIC
GPC,SECfolyadék
Folyadék kromatográfia
LC
SFCSFCszuperkritikusfluid
Szuperkritikuskromatográfia
SFC
GLCGSCgázGáz kromatográfiaGC
FolyadékSzilárd
Álló fázisMozgó fázisN
yomáskülönbség
Kényszeráram
lást okozóerı
![Page 4: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/4.jpg)
A kromatográfiás elválasztások
• Frontális kromatográfia
![Page 5: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/5.jpg)
• Kiszorításos kromatográfia
![Page 6: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/6.jpg)
• Elúciós kromatográfia
![Page 7: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/7.jpg)
Kölcsönhatások a kromatográfiában
1. Fizikai kölcsönhatások-szorpciós: adszorpciós
abszorpciós (oldódás, megoszlás)kemiszorpció
-hidrofil- kölcsönhatások
-hidrofób- kölcsönhatások
-méret szerinti kölcsönhatások
2. Kémiai kölcsönhatások-sav-bázis kölcsönhatás
-komplex képzıdés
-H-hidas kölcsönhatások
3. Biokémiai kölcsönhatások-biokémiai affinitás
![Page 8: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/8.jpg)
KROMATOGRÁFIÁS ALAPFOGALMAK
![Page 9: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/9.jpg)
A kromatográfiás folyamat
Következmény:
• A komponensek eltérı sebességgel vándorolnak (differenciális migráció)
• A kromatográfiás folyamat elırehaladtával a sávok kiszélesednek (band
broadening)
![Page 10: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/10.jpg)
Retenciós adatok
Redukált retenciós idı:
Retenciós térfogat: FtV RR =Redukált retenciós térfogat: ( ) MRMRRR VVFttFtV −=−=′=′
Nettó retenciós térfogat: (GC) ( ) MRMRRN jVjVFttjjVV −=−=′=
Fajlagos retenciós térfogat: (GC)Tm
273VV
L
Ng = :Lm megosztófolyadék tömege
Retenciós id ı: tR
Holt id ı: tM (t0)
tR’ = tR - tM
![Page 11: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/11.jpg)
Retenciós faktor ( k’ )• A komponens az elválasztás során mennyi idıt
tartózkodott az állófázison viszonyítva a mozgófázisbaneltöltött idıhöz képest.
k’: a kvázi egyensúly megoszlási hánya-dosa, ha az anyag-mennyiséget mólbanadjuk meg
k’ = n S/nM
![Page 12: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/12.jpg)
M
s
n
nk =′ k′
n : x móljainak száma
=+′ 1kM
Ms
M
M
M
s
n
nn
n
n
n
n +=+
knn
nR
Ms
M
′+=
+=
1
1
u
uR x=
k
uux ′+
=1
RX
XR t
Lu
u
Lt =←=
MM tuLu
Lt =→=
( )ktu
tut M
x
MR ′+→= 1
M
MR
t
ttk
−=′ Mtt =0
: retenciós faktor
Retenciós faktor ( k’ ): a kvázi egyensúly megoszlási hányadosa, ha az anyagmennyiséget mólban adjuk meg
![Page 13: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/13.jpg)
FtV RR =
FtV MM = FtV MM = ( )kVt
VtV M
M
MRR ′+== 1
min/: 3cmF
Figyelembe véve: állófázis térfogatát
mozgófázis térfogatát VS
M
S
n
nk =′
SV
sss Vxn = 3/: dmmolxs
MMM Vxn = 3/: dmmolxM
MM
ss
Vx
Vxk =′
M
S
x
xK =
M
s
V
VKk =′ =
βK
s
M
V
V=β ß: fázisarány
M
s
V
VKk =′
![Page 14: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/14.jpg)
k’ értékét a komponens megoszlására jellemzıtermodinamikai folyamat szabja meg
Több komponens elválasztása esetén a szelektivitási tényezı (elválasztási faktor) αααα az a paraméter, mely termodinamikai alapon megmutatja, hogy lehetséges-e az elválasztás
'k
'kα
1
2=
A megfelelı szelektivitási tényezıhöz megfelelı kinetikai hatékonyságnak kell párosulni
![Page 15: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/15.jpg)
Az elúciós folyamat feltételei:
1. „Dugószerő” mintabevitel
2. A mozgófázis a kromatogram kifejlesztése alatt állandóan áramlik az
állófázis felett
3. A mozgófázis szorpciója kisebb mértékő, mint a legkevésbé kötıdı
minta komponensé
![Page 16: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/16.jpg)
A kromatográfiában arra törekszünk, hogy a megoszlási hányados független legyen a koncentrációtól és a csak a hımérséklettıl függjön. A megoszlási izotermák lineáris szakaszain dolgozunk.
Egy mólnyi anyag mozgó fázisból az álló fázisba való kerülésére érvényes:
∆Gi = -RT ln Ki
![Page 17: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/17.jpg)
Az egyensúlyi elmélet alapján megadható:
1. A kromatográfia általános egyenlete, mellyel a retenció jellemezhetı
2. Kvalitatíve értelmezi a csúcstorzulásokat
3. Értelmezi a megoszlási hányadost
4. Értelmezi a két komponens elválasztásához szükséges termodinamikai kritériumot.
Nem ad választ:
• Milyen a koncentráció eloszlás a kolonnában való elırehaladás során
• Milyen tényezık befolyásolják ezt
• Milyen tényleges kölcsönhatások vezetnek az elválasztáshoz
![Page 18: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/18.jpg)
Az elúciós kromatográfiás folyamat
Következmény:
• A komponensek eltérı sebességgel vándorolnak (differenciális migráció)
• A kromatográfiás folyamat elırehaladtával a sávok kiszélesednek (band
broadening)
![Page 19: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/19.jpg)
A sávszélesedés szemléltetése
Sávszélesedés (Band broadening) magyarázata
⇐⇐ mozgófázis haladásának iránya
![Page 20: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/20.jpg)
5,54w
t16N
2
R =
=2
1/2
R
w
t
A különböz ı kromatográfiás rendszerek összevetéséhez relatív zónaszélesedést adunk meg amit elméleti tányérszámmal ( N) fejezünk ki. Elméleti tányér a kolonna azon szakasza, ahol a kvázi-egyensúly lét rejön.
==L: kolonna hosszσt
2: idıben kifejezett variancia négyzetσL
2: hosszúságban kifejezett variancianégyzet
A számolásoknál a variancia (σσσσ) helyett a pontosabb, csúcsalapon mért 4σσσσ értéket ( w) használata
Tányérelmélet
![Page 21: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/21.jpg)
• A tányérelmélet feltételezései:
• Az elméleti tányérokon pillanatszerően beáll az egyensúly
• A megoszlási hányados független a koncentrációtól• A mozgófázis szakaszosan megy egyik tányérról a
másikra• A kolonna hossztengelye irányában a diffúzió
elhanyagolható
• Ezek a feltételek nem mindig teljesíthetık
![Page 22: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/22.jpg)
Sebességi elmélet
![Page 23: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/23.jpg)
A sebességi elméletek feltételezései:
• Az állófázisból a mozgófázisba való anyagátmenet gátolt
• A kolonnán az áramlási sebesség sugárirányban változik
az eltérı keresztmetszető csatornák miatt (Eddy diffúzió)
• Longitudinális (hosszirányú) diffúzió történik, melynek
zónaszélesítı hatása annál nagyobb, minél tovább
tartózkodik a komponens a kolonnán
![Page 24: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/24.jpg)
A sebességi elmélet szerint a csúcsszélesedés oka:
1. Áramlási - nem egyensúlyi- folyamatok2. Diffúziós folyamatok3. Anyagátadási folyamatok
![Page 25: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/25.jpg)
Gátolt anyagátmenet, Eddy – és longitudnális diffúzió
Porózus töltet
![Page 26: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/26.jpg)
A sebességi elmélettel számolt csúcsszélesedési adatok akkor igazak, ha teljesülnek a gázokra és folyadékokra jellemzı fiz.-kém. paraméterek
102..10Reynolds szám
10-210-4 – 10-310-4Viszkozitás
(poise)
10,3 – 0,810-3Sőrőség(g cm-3)
10-510-4 – 10-310-1Diffúziós koefficiens
(cm2 sec-1)
folyadékSzuperkrit. fluid
gázparaméter
![Page 27: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/27.jpg)
Sebességi elméletek (Van Deemter, Giddings, Knox)
Zónaszélesedést kiváltó folyamatok H értékei additívek:
• Örvénydiffuzió
pedC
N
LH =
![Page 28: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/28.jpg)
• Anyagátadási gátlás a mozgófázisban
M
2pM
D
udC
• Anyagátadási gátlás a mozgófázis álló részében
M
2pMS
D
udC
![Page 29: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/29.jpg)
•Anyagátadási gátlás az állófázisban
s
2fS
D
udC
• Longitudinális diffúzió
u
DC Md
![Page 30: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/30.jpg)
Az állófázis, mozgófázis és a komponens kölcsönhatása
![Page 31: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/31.jpg)
H additivitása
M
2pMpe
D
udC
1
dC
11
H+
=M
2pMS
D
udC
s
2fS
D
udC
u
DC Md+ + +
1. - kicsi a szemcseátmérı
2. - kicsi az áramlási sebesség
3. - kicsi az eluens viszkozitás
4. - nagy az elválasztás hımérséklete
5. - kicsi az elválasztandó molekula
Általában H kicsi, ha:
uT
DM és DS
![Page 32: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/32.jpg)
H függése a lineáris áramlási sebességt ıl (u)(Van Deemter) gázkromatográfiás töltet esetén
![Page 33: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/33.jpg)
H függése a lineáris áramlási sebességt ıl (u)folyadékkromatográfiás töltet esetén
![Page 34: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/34.jpg)
H –u görbék különböz ı szemcseátmér ıjő (dp) töltetekre
H
u
![Page 35: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/35.jpg)
H függése a viszkozitástól ( ηηηη)
0.6
1/222
15
MηV
T)M(ψ7,4x10D
−
=
![Page 36: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/36.jpg)
H függése a h ımérséklett ıl (T)
0.6
1/222
15
MηV
T)M(ψ7,4x10D
−
=
![Page 37: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/37.jpg)
A sebességi egyenlet különböz ı alakjai
1/21/2
DνCνν
B
E/ν1
Ah +++
+=
Cνν
B
E/ν1
Ah ++
+= Scott
Cνν
BAνh 1/3 ++=
Horváth
3/21/3
DνCνν
B
E/ν1
Ah +++
+= Giddings
Knox
![Page 38: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/38.jpg)
A kromatográfia kinetikus elmélete
![Page 39: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/39.jpg)
A van Deemter, Knox elmélet hátrányai:
1. Nem veszi figyelembe mekkora nyomásesés kell egy adott
N eléréséhez
2. Különbözı morfológiájú töltetek összevetése nehéz:
Szemcsés töltet: dp
Monolit töltet: pórusátmérı, váz szélesség
3. Nem tartalmazza azt az ellenállást, melyet a nyomásesés (∆p)
és a viszkozitás (ηηηη) változása okoz adott elméleti tányérszám
elérésekor
Ezt egy új paraméter, az elválasztási ellenállás ( E) adja meg
![Page 40: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/40.jpg)
Szabályos (gömb) és szabálytalan (irreguláris) töltetek
![Page 41: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/41.jpg)
Monolit töltet
Polimer töltet. Karakterisztikus paraméter : pórúsátmérı és falvastagság összege
Szilikagél töltet. Karakterisztikus paraméter : pórúsátmérı és falvastagság összege
![Page 42: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/42.jpg)
2M
Nη
t∆pE =
Az új összefüggés alapot teremt a kolonnák összehasonlítására
Az összehasonlításhoz rögziteni kell a ∆p/η értékét, mert DM az η függvénye és az η függ a mozgó fázis összetételétıl.Másrészrıl E a dp vagyis a szemcseátmérı illetve struktúra függvénye (monolit oszlop)
![Page 43: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/43.jpg)
A Knox összefüggés szemcsés és monolit kolonnákra
νν
ν CB
A ++= 33,0H
5 µm monolit
3 µm
Az ábra nem mutatja mekkora az E értéke a három kolonnára
![Page 44: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/44.jpg)
Szemcsés és monolit töltet ő kolonnák összehasonlítása elválasztási ellenállás (E) alapján
Áramlási ellenállás oldalról nézve: monolit jobb mint a szemcsés
monolit
5 µµµµm
![Page 45: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/45.jpg)
Szemcsés és monolit töltet ő kolonnák összehasonlítása ∆p – F összefüggés alapján
Nyomásesés (∆p) szempontjából a monolit elınyösebb,mint a szemcsés. De redukált elméleti tányérmagasság (h) szempontjából nem egyértelmő.
![Page 46: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/46.jpg)
A kinetikus görbe végleges transzformációjat0/N2 (tE) – N összefüggés
Zónaszélesedés:
minimumtól balra: a hosszirányú diffúzió szabja meg (B tag)
minimumtól jobbra: anyagátadási ellenállás (C tag)
![Page 47: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/47.jpg)
Emin és Nopt szerepe
monolit 5µm
Kinetikus görbéknél Emin és Nopt együtt kell megadni
Bonyolult elválasztások: monolit (nagy Nopt )Gyors elválasztások: szemcsés (nagy E0)
![Page 48: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/48.jpg)
Oszlopon kívüli sávszélesedés
A komponens Vx térfogata
Az oszlopon VB (VB=tBF)
Összekötı vezetékekben Vi
Detektorcellában Vj
Egyéb csatlakozóelemekben Vk térfogatúra szélesedik
Vi: térfogategységben kifejezett sávszélesedés
![Page 49: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/49.jpg)
Detektorban VB‘ sávszélesség
K++++=′ 2j
2i
2x
2B
2
B VVVVV
Cél:′≈ BB VV
F)1/3(tV wX =Ehhez:
F= 2 ml / min (u = 0,03 ml / s)
Vp= 20 x 0,03 = 600 µl
Vx=1/3 x 600= 200 µl
![Page 50: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/50.jpg)
A felbontás
![Page 51: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/51.jpg)
A felbontás ( RS) definiciója
)w(w2
1tt
R
21
R1R2s
+
−=
![Page 52: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/52.jpg)
( )'k1
'k1αN
4
1R
1
11S +
−=
'k1
'k
α
1αN
4
1R
2
22S +
−=
Ha a 2. csúcsra vonatkoztatunk:
Ha az 1. csúcsra vonatkoztatunk:
![Page 53: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/53.jpg)
Két komponens felbontásának grafikus ábrázolása
Csúcsarány: 1:1
Csúcsarány: 2:1
![Page 54: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/54.jpg)
A felbontás növelésének lehet ıségei
'k1
'k
α
1αN
4
1R
2
22S +
−=
![Page 55: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/55.jpg)
A felbontás függése a retenciós faktortól
'k1
'k
α
1αN
4
1R
2
22S +
−=
![Page 56: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/56.jpg)
A felbontás függése a szelektivitástól
'k1
'k
α
1αN
4
1R
2
22S +
−=
![Page 57: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/57.jpg)
A felbontás függése az elméleti tányérszámtól
'k1
'k
α
1αN
4
1R
2
22S +
−=
![Page 58: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/58.jpg)
Gázkromatográfia
![Page 59: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/59.jpg)
Kromatográfia felosztása
folyadékFolyadék kromatográfia
LC
CEGEL ELFO
Elektrom
os erıtér
Reversedphase
(HPLC-RP)
Normalphase
(HPLC-NP)
PCTLCIC
GPC,SECfolyadék
Folyadék kromatográfia
LC
SFCSFCszuperkritikusfluid
Szuperkritikuskromatográfia
SFC
GLCGSCgázGáz kromatográfiaGC
FolyadékSzilárd
Álló fázisMozgó fázisN
yomáskülönbség
Kényszeráram
lást okozóerı
![Page 60: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/60.jpg)
Gázkromatográfia
• Gas chromatography-GC– Gáz-folyadék (GLC)– Gáz-szilárd (GSC)
• Gázkromatográfiával vizsgálható anyagok– Bomlás nélkül elpárologtatható (származékképzés)– Szilárd-folyadék-gáz– 600 móltömegig (közvetlenül 200-300)
• Analitikai módszerek 50-70%-a kromatográfiás (20-30% ebbıl kb. a GC)
![Page 61: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/61.jpg)
Gázkromatográfia története
• M. Tswett → Folyadék-szilárd kromatográfia 1903 (fejlıdése a lassú anyagátmenet problémája miatt nem dinamikus)
GC – dinamikus fejlıdés• E. Cremer → gáz-szilárd kromatográfia 1951• A. T. James, A. J. P. Martin → gáz-folyadék kromatográfia 1952• van Deemter sebességi elmélet 1956• M. Golay → kapilláris kolonnák kifejlesztése• Schay Géza → gázkromatográfiás könyv 1961• Szepesy László → gázkromatográfiás könyv magyar (1961) és
angol (1971) nyelven
![Page 62: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/62.jpg)
Gázkromatográf (GC)
gázpalack
PC
áramlás-szabályozók
oszlop
injektor detektortisztító patron
nyomásmérıtermosztát
Részei:1. Eluensforrás, a gázáramlást biztosító és szabályozó rendszerrel, tisztítóval2. Mintabeviteli rendszer3. Kolonna a termosztáttal4. Detektor5. Detektorjel erısítésére szolgáló erısítı6. Jelátviteli rendszer számítógéppel (jelrögzítés, tárolás, feldolgozás)
![Page 63: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/63.jpg)
![Page 64: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/64.jpg)
Gázkromatográfiás készülékek
Típusai:
Rutin elemzést szolgáló készülékek (reporting)
Kutató készülékek (analitikai)
Hordozható (portable) készülékek
Preparatív
Folyamat (process)
Analitikai készülékek:
Töltött kolonnás
Vegyes kolonnás
Kapilláris GC
![Page 65: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/65.jpg)
Vivıgázáram
0,199,999997.0ultra
199,99996.0
1099,9995.0
5099,9954.5
10099,994.0
50099,953.5nagy tisztaságú
100099,93.0
500099,52.5tiszta
ppm%jelöléselnevezés Vivıgáz minıségét megszabja:
-Kolonna:-töltetes: N2, Ar DM kicsi-kapilláris: He, H2
-Detektor:-TCD: H2, He-FID: He, Ar, N2
-ECD: N2, Ar+CH4
Acél, alumínium palackok, 100-150 bar nyomással, max. 0,15 m3 térfogattal
Reduktor: nyomáscsökkentı (a gáz anyagi minıségének és a nyomásnak megfelelıt választani) 100-150 bar-t kell 1-5 bar-ra lecsökkenteni 2 lépésben
1 membránszelep → nyomásmérı: 100-150 bar
2 tőszelep → nyomásmérı: 1-5 bar
![Page 66: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/66.jpg)
Áramlási sebesség szabályozása
Tőszelep → áramlási sebesség finom szabályozásaMembrános áramlásszabályozó
T növekedés hatására az áramlási sebesség csökken
Tőszelep: T növekedésébıl eredı áramláscsökkenést nem kompenzálja
Membrános áramlásszabályozó, integrált áramkörös nyomásérzékelı fixen
tartja az áramlást
![Page 67: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/67.jpg)
Mintabemér ı (Injektor)
A mintabemérés kritikus pont– Pillanatszerő, kvantitatív és reprodukálható
legyen– Minta gáz/gız halmazállapotba kerüljön
(főthetı)– Eluenssel való elkeveredés– Oldószer fókuszálás
viszonylag kicsiny térfogat0,1 µl-1 ml
folyadék elpárologtatva: 100-10000 X
térfogatnövekedés
→
![Page 68: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/68.jpg)
Gáz halmazállapotú minták bemérése
- mintahurok 5-10-szeresét átengedve a mintából biztosítható, hogy a csap elfordításával valóban minta kerüljön a gázkromatográfba
- különbözı térfogatú mérıhurkok (0,25 ; 0,5 ; 1 ml)
- bemérıhurok főthetı is, de nem szükséges
Gázmintabemér ı csap
![Page 69: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/69.jpg)
Gáz halmazállapotú minták bemérése
Fluidisztor
- nagysebességő gázkromatográfiában használatos
- gyors mintabevitel
- számítógépes vezérléssel mőködtethetı
Mikromennyiségő gáz halmazállapotú minták bevitele teflon dugattyús mikrofecskendıkkel történik
![Page 70: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/70.jpg)
Folyadék halmazállapotú minták bemérése
Mintabevitel két fı eleme:
- mikrofecskendı
- gázkromatográf mintabemérı, elpárologtató része
Általában 5-50 µl térfogatúak
Teflon végő rozsdamentes acél dugattyú, üvegtest, kalibrált térfogat
Hamilton, SGE a leggyakoribb gyártmány
Mikrofecskend ık
![Page 71: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/71.jpg)
Gázkromatográf mintabemér ı része
Flash elpárologtató
- pillanatszerő elpárologtatás, ha injektor T = 50-70˚C + Fp
- belsı rész üvegbetét korrózióellen
- injektor V kellıen nagy, hogy az elpárologtatás ne okozzon p növekedést, de ne túl nagy mert csökken a hatékonyság
- fıleg kapilláris kolonnáknál használják, ahol nagyobb az injektált minta mennyisége
![Page 72: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/72.jpg)
Gázkromatográf mintabemér ı része
On-column injektor- adagolás közvetlenül a kolonna töltetére
- kolonna elsı 5-10 cm-es része csak töltetet megosztófolyadékotnem tartalmaz
- elpárolgással egyidejőleg az elválasztás is elkezdıdik
- expanziós tér lecsökkenthetı
- fıleg kapilláris kolonnáknál használják, ahol nagyobb az injektált minta mennyisége
![Page 73: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/73.jpg)
Gázkromatográf mintabemér ı részeMintaáram elosztó (splitter)
- kis mintamennyiség (0,1-0,01 µl) bevitele → kapilláris kolonnáknál alkalmazzák
- az injektált mennyiség nagyobb (1-2 µl) de a splitter csak 1/10-1/100-ad részét engedi a kolonnára
- expanziós tér szükséges
- split és splitless üzemmód
![Page 74: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/74.jpg)
„Splittelés” hátrányai
1. A minta alkotói közötti diszkrimináció
2. A splitarány mérés közbeni ellenırizhetetlen megváltozása
3. A flash párologtatás okozta drasztikus termikus hatásra bekövetkezı esetleges termikus degradáció
![Page 75: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/75.jpg)
Gázkromatográf mintabemér ı része
Cold on-column
- hideg injektor, hideg kolonna
- illékony, kevésbé hıállóvegyületek injektálására
- kolonna elsı része hideg (hőtés) majd fokozatosan melegszik
- nincs lehetıség splittelésre
![Page 76: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/76.jpg)
Gázkromatográfiás kolonnák
![Page 77: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/77.jpg)
Kapilláriskolonnák csoportosítása
• mikrokapillárisok: d < 150µm
• standard kapillárisok: 150µm < d < 500µm
• makrokapillárisok: d < 0,5 mm
![Page 78: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/78.jpg)
Kapilláriskolonnák típusai
PLOT, WCOT, SCOT kolonna
Adszorpciós
Abszorpciós
![Page 79: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/79.jpg)
Hordozók
kívánalmak:a hordozó szemcsék egységes méretea szemcsék geometriájaa hordozó termikus és mechanikai stabilitásakémiai inertség
típusai:diatómaföld alapúaküveg alapúakaktívszén alapúak
![Page 80: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/80.jpg)
Megosztófolyadék
kívánalmak:
hıstabilitásfolyékony hallmazállapotjól definiált kémiai szerkezetkémiai inertségkellı nedvesítı képességoldhatóságmérsékelt ár
![Page 81: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/81.jpg)
Megosztófolyadék
típusai:
szénhidrogén típusú megosztófolyadékokftálokglikol-észterekpoliglikolok (poliéterek)polietilén-glikol származékoknitrilekszilikon fázisok
![Page 82: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/82.jpg)
HETP függése a töltet szemcseméretét ıl
![Page 83: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/83.jpg)
HETP függése a megosztófolyadékmennyiségét ıl
![Page 84: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/84.jpg)
HETP függése a kolonna átmér ıtıl
![Page 85: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/85.jpg)
HETP függése a nyomástól
![Page 86: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/86.jpg)
HETP függése az eluens min ıségétıl
![Page 87: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/87.jpg)
Gázkromatográfiás detektorok
univerzális: minden molekulára ad jeletszelektív: bizonyos vegyülettípusokra ad jeletspecifikus: csak bizonyos molekulákra ad jelet
dinamikus tartomány : az a koncentráció tartomány amelyben a koncentráció változása detektorjel változást eredményez
lineáris tartomány : T= mc (eltérés < 5 %)
érzékenység: m (egységnyi koncentrációváltozás hatására bekövetkezı jelváltozás)
kimutatási határ: az a koncentráció, melynek mérésénél a detektor válaszjele egyértelmően megkülönböztethetı a háttértıl (LOD)
meghatározási határ: az a legkisebb koncentráció, amely megfelelıprecizitással és pontossággal meghatározható (LOQ)
![Page 88: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/88.jpg)
Gázkromatográfiás detektorok
• FID (flame ionization detector – lángionizációs detektor)• ECD (electron capture detector – elektron befogási
detektor)• FPD (flame photometric detector – lángfotometriás
detektor)• PID (photo-ionization detector – foto-ionizációs detektor)• MS(D) ( loecule selective detector – tömegspektrometriás
detektor)• TCD (thermal conductivity detector – hıvezetıképességi
detektor)
![Page 89: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/89.jpg)
Hıvezetıképességi detektorok
hıvezetés: idıegység alatt, 1 m hosszon, 1K hımérsékletkülönbség hatására átszármaztatott hımennyiség. Anyagi minıségtıl függ.
- állandó eluensáram → állandó hıvezetés → főtött szál ellenállása állandó- mintával „szennyezett” eluens → változó hıvezetés →főtött szál T változik → változik az ellenállás →detektorjel
áramlás ingadozásából adódó hıelszármaztatáskivédése hídkapcsolással
![Page 90: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/90.jpg)
Hıvezetıképességi detektorok
![Page 91: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/91.jpg)
Hıvezetıképességi detektorok
• konvencionális: 0,5-3 cm3 cellatérfogat (töltött kolonna)
• félmikrocellás: 25-100 mm3 cellatérfogat (widebore kolonna)
• mikrocellás: 5-10 mm3 cellatérfogat
• rétegcellás: 1-10 nl cellatérfogat (integrált mikoráramkörökhöz hasonló, LOD = 10-10-10-9g)
![Page 92: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/92.jpg)
Ionizációs detektorok
elektródok között akkor folyik áram, ha ionokat hozunk létre a mintából
![Page 93: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/93.jpg)
Ionizációs detektorok
Az ionizációhoz használt energia tipusa:
- termikus energia (FID)- kinetikus energia (ECD, MS)- fényenergia (PID)- elektromos energia (kisülési ionizációs
detektor –DID)
![Page 94: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/94.jpg)
Ionizációs detektorok
Lángionizációsdetektor
![Page 95: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/95.jpg)
Ionizációs detektorok
Elektronbefogási detektor
![Page 96: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/96.jpg)
Minıségi analízis
- Összehasonlítás elızıleg mért, ismert anyagok retenciós idejével
- Relatív retenció alkalmazása- Addíció- Retenciós indexek- Tömegspektrométer
![Page 97: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/97.jpg)
KOVÁTS-féle retenciós index
• Alapja:– Szénhidrogén származékok homológ sorában a
retenciós idık a C-atom számmal exponenciálisan növekednek
⇓
– Lg tR’ ábrázolva – C-atom szám függvényében egyenest ad
– N alkán homológok retenciójához viszonyít
![Page 98: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/98.jpg)
KOVÁTS-féle retenciós index
Ix-ismeretlen komponens retenciós indexetR’n+2 > tR’x (ismeretlen) > tR’n
– n-páros szénatomszámú parafin szénatomszáma
Jelentıssége: – Ismeretlen komponens azonosítása
100nlgtlgt
lgtlgt*200I
n2n
nX
R'R'
R'R'x +
−−
=+
![Page 99: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/99.jpg)
Mennyiségi analízis
A detektor érzékeli az oszlopból kilépı gázáram valamilyen fizikai v. kémiai tulajdonságának megváltozását →jelfeldolgozás
Az elektromos jel– Függhet:
• koncentrációtól (konc. érzékeny)• idıegység alatt a detektorba jutó minta mennyiségtıl
(tömegáram érzékeny)
– A jel és a konc. ill. a tömegsebesség közötti függvénykapcsolat keressük a mennyiségi elemzés során
![Page 100: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/100.jpg)
Mennyiségi analízis
- Csúcsterülethez (A) keressük az anyagmennyiséget (m)
- Csúcsterület meghatározás integrálással(ma elektronikus integrátorokkal)
![Page 101: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/101.jpg)
Mennyiségi értékelés
Módszerek:
– Kalibrációs görbék felvétele
– Belsı standardok
– Addíciós módszer
![Page 102: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/102.jpg)
Kalibrációs módszer
Ismert koncentrációjúmintasorozat mérésével kalibrálva, azaz kalibrációs görbe felvétele után az ismertelenkoncentrációja(tömege) a görbérıl visszaolvasva meghatározható
A1
A2
A3
Aism
m1 m2 mism m3
![Page 103: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/103.jpg)
Addíciós módszer
![Page 104: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/104.jpg)
Belsı standard módszerRelatív érzékenységf=Ai/As*ms/mi
a vizsgálandó mintához olyan anyagot (belsı standardot) adunk, amelyet a minta nem tartalmaz, de jól elváló jelet ad, és ehhez viszonyítjuk a minta-komponensek által szolgáltatott jeleket.Elızetesen meg kell határozni a minta-komponensek belsı standardra vonatkozó relatív érzékenységét.
![Page 105: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/105.jpg)
Ipari oldószerek GC analízise
Speciális feladatra tervezett állófázisokat is árulnak
![Page 106: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/106.jpg)
A folyadékktomatográf (HPLC)
![Page 107: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/107.jpg)
A folyadékkromatográfiás rendszerek felépítése I.
![Page 108: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/108.jpg)
A folyadékkromatográfiás rendszerek felépítése II.
![Page 109: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/109.jpg)
A folyadékkromatográf felépítése
![Page 110: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/110.jpg)
Eluens tárolók
Üvegedény (vizes rendszereknél: ionok oldódnak ki)Mőanyag edény (szerves eluensek lágyítókat, adalékokat
oldanak ki)
Eluensek gázmentesítése
• Forralás (differenciális párolgás)• Vákuum alkalmazása (differenciális párolgás)• Ultrahang alkalmazása• He alkalmazása (leghatásosabb)
![Page 111: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/111.jpg)
Szivattyúk
Szivattyúkkal szemben támasztott követelmények:
1. Nagy nyomáson szállítson akár kis, akár nagy térfogati áramlási sebességgel2. Pulzálás csökkentés akár mechanikusan akár elektronikusan3. Cserélhetı nagynyomású szivattyúfej (analitikai-preparativ; acél-titán-teflon:
biológiai minták)4. Automatikus kompresszibilitás kompenzáció5. Kompatibilis kis forráspontú oldószerekkel6. Kompatibilis pufferolt eluensekkel7. Kompatibilis ionpár-képzı anyagokkal8. Gyors eluens csere biztosított legyen9. Kis „hold-up” térfogat10.Számítógépes vezérlés (mozgófázis összetétel, gradiens vezérlés, áramlási
sebesség, stb)
![Page 112: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/112.jpg)
Állandó nyomáson szállító szivattyúk
1. Pneumatikus szivattyú
Elıny: - olcsó- egyszer ő- pulzálás mentes
Hátrány: - térfogat és végnyomáskorlátozott
- térfogati sebesség a viszkozitásés permeabilitás függvénye
![Page 113: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/113.jpg)
2. Pneumatikus er ısítéső szivattyú (Haskel type)
Elıny: - olcsó- oldószercsere egyszer ő
- nagy térfogati sebesség érhetı el
- szállítási nyomás gyorsan beáll
Hátrány: - térfogati sebesség a viszkozitásés permeabilitás függvénye
![Page 114: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/114.jpg)
Állandó áramlási sebességgel szállítószivattyúk
1. Fecskend ı típusú szivattyú (Syringe-type )
Elıny: - pulzálás mentes- térfogati sebesség független a
viszkozitástól és a permeabilitástól- térfogati sebesség könnyen
szabályozható- szállítási nyomás gyorsan beáll
Hátrány: - drága- kapacitás korlátozott- oldószercsere bonyolult
![Page 115: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/115.jpg)
2. Alternáló dugattyús szivattyú (Reciprocating piston pump)
![Page 116: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/116.jpg)
Alternáló dugattyús szivattyúk szállítóteljesítmény görbéi
![Page 117: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/117.jpg)
Alternáló dugattyús szivattyúk
Elıny: - térfogati sebesség független a viszkozitástól és a permeabilitástól
- térfogati sebesség könnyen szabályozható- a belsı szivattyú térfogata kicsi
Hátrány: - pulzáló folyadékszállítás- a szállított folyadékmennyiségi tartomány korlátoz ott
- a szállítási nyomást lassan éri el
![Page 118: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/118.jpg)
A kompresszibilitás hatása a szállítóteljesítményre
Szívóütem után:- folyadék térfogata:
V = m / ρρρρ (ρρρρ = g/cm 3)- nyomás növelésével ρρρρ változik- Darcy:
- a térfogatcsökkenés a folyadék-kromatográfiás körülmények függvénye- A kolonna bemenetnél a térfogati áramlási sebesség csökken- kompresszibilitás kompenzáció:
-mechanikus-elektronikus
Lε
∆P
η
Ku
o
=
![Page 119: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/119.jpg)
3. Membrán szivattyú (membrane piston pump)
Elıny: az eluens nem érintkezik a tömítésekkelPulzálás csökkentés :- több szivattyúfej alkalmazása- 500 1/min frekvencia alkalmazás-400 bar nyomás az acélmembránon
![Page 120: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/120.jpg)
4. Egydugattyús gyors feltöltés ő szivattyú
szállítás Feltöltés200 ms
kompresszibilitás
szállítás
![Page 121: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/121.jpg)
5. Sorba kötött két dugattyúfejes szivattyú
Csak a szívófejen van szívó és nyomószelepPulzálás mentesítés: elektronikusan : egyik ágban állandó nyomás
másik ágban állandó áramlási sebesség
![Page 122: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/122.jpg)
A nagynyomású szivattyúk m őködését befolyásoló tényez ık
1. Szilárd részecskék hatása
2. Oldott gázok hatása
3. Korróziós hatás
![Page 123: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/123.jpg)
1. Szilárd részecskék hatása
a. eltömi az eluens sz őrıt és a szelepek véd ı szőrıitb. rárakódik a szelepülésekre
c. eltömi a nyomásmér ı egységet
d. eltömi a kapillárisokat
e. Eltömi a mintaadagolót
Következmény:
- szállítóteljesítmény változása
- pulzálás
- nyomásnövekedés
Kiküszöbölés:
-eluens sz őrése 0,4 – 0,5 µm pórusú sz őrın
-oldószer gyárilag sz őrve: 0,2 – 0,4 µm pórusú sz őrın
![Page 124: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/124.jpg)
Szilárd részecskék eredete:
a. Eluensb ıl válik ki- kristálykiválás pufferekb ıl
eluensek el ıre elkészítése izokratikus módban
- algák, baktériumok elszaporodása: nagy víztartalmúeluensekben
b. Szivattyú tömítések morzsolódása - dugattyúk m őködés közbeni mosása
![Page 125: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/125.jpg)
2. Oldott gázok hatása
1. Oxigén oldódása vízben és szerves oldószerekben
2. Pulzálás: a szívóütem után addig nincs folyadékszállítás amíg a gázbuborék nyomása el nem éri a kolonna belép ı
nyomását3. Oxigénbuborékok
keletkezése víz-meteanol(exoterm), víz-acetonitril(endoterm) oldószer párok keverésekor.
4. Levegımentesítés(lásd: eluenstárolók)
![Page 126: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/126.jpg)
3. Korróziós hatásHPLC technika: rozsdamentes acél (SS 316) használat a
Haloid ion (Cl -, Br -) korrózió
Korróziós folyamatok víz-metanol, víz-acetonitril eluens rendszerekben:
0,1 ppm feletti Oxigén koncentráció jelenlétében az O 2 redukálódik:
O2 + 2 H2O + 4e- ⇔⇔⇔⇔ 4 OH-
A vas anódos oxidációval oldódik:
Fe →→→→ Fe2+ + e-
Katódos és anódos reakciótermék reagál:
Fe2+ + 2 OH- →→→→ Fe(OH)2
Oxigén jelenlétében:
4 Fe(OH)2 + O2 + H2O →→→→ 4 Fe(OH)3 →→→→ 2 Fe2O3 + 6 H2O
Megjelennek a vasoxid különböz ı formái: zöld, vörös, barna
Passziválás: foszfát puffer, id ınként salétromsav használata
![Page 127: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/127.jpg)
Adagolók
1. Kézi adagolók
![Page 128: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/128.jpg)
2. Automata adagolók
![Page 129: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/129.jpg)
<23-55-1010-2020-40
Töltet szemcse
átmérı
(µm)
2-42-44-64-65-10Oszlop belsıátmérı(mm)
2-55-1010-1510-2020-50Oszlophossz(cm)
OszlopokAnyaga:-acél-PEEK (poliéter-éter keton)-üveg
Mérete:
![Page 130: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/130.jpg)
Oszlop csatlakozók
![Page 131: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/131.jpg)
Oszlop- és összeköt ı csatlakozók
![Page 132: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/132.jpg)
Folyadékkromatográfiás detektorok
![Page 133: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/133.jpg)
Folyadékkromatográfiás detektorok felosztása és alkalmazásuk gyakorisága
•UV-Vis (80%)
•Fluoreszcens (5%)
•Elektrokémiai (5%)
•Törésmutató mér ı (RI) (2-3%)
•Vezetıképességi (2-3%)
•Fényszórásos (ELSD) (2-3%)
![Page 134: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/134.jpg)
Folyadékkromatográfiás detektorok összehasonlításához használt paraméterek
•Detektor zaj
•Dinamikus tartomány
•Lineáris tartomány
•Detektálás alsó határa
•Cella térfogat és kialakítása
•Idıállandó
•Nyomásváltozás hatása a jel/zaj viszonyra
•Áramlási sebesség hatása a jel/zaj viszonyra
•Hımérséklet hatása a jel/zaj viszonyra
![Page 135: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/135.jpg)
Rövid távú zaj
Statikus: 0.5-1.5x10-4 AU / percDinamikus: 0.5-1.0x10-4 AU / perc
![Page 136: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/136.jpg)
Hosszú távú zaj
Statikus: 1.0-4.0x10-4 AU / 10 percDinamikus: 1.0-5.0x10-4 AU / 10 perc
Alapvonal mászás (drift)
Statikus: 5.0-10.0x10-4 AU / óraDinamikus: 2.0-6.0x10-4 AU / óra
![Page 137: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/137.jpg)
A jel és zaj viszonyának ( s/n ) szemléltetése
![Page 138: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/138.jpg)
Folyadékkromatográfiás detektorok jelleggörbéje
Dinamikus tartomány: a jel arányos az anyag mennyiséggel
Lineáris tartomány: a jel lineárisan arányos az anyagmennyiséggel (5%)
Detektálás alsó határa (DAH, LOD): a jel 3x nagyobb, mint a zajszint
Mennyiségi mérés alsó határa (LOQ): a jel 10x nagyobb mint a zajszint
![Page 139: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/139.jpg)
Lineáris tartomány: a jel lineárisan arányos az anyagmennyiséggel (5% eltérésig)
Dinamikus tartomány: a jel arányos az anyag mennyiséggelMagában foglalja a lineáris tartományt
s = a c ahol: s detektorjela detektor érzékenységec a minta koncentrációja
Fowlis és Scott:
s = a cr ahol: r válasz index (0.98 < r < 1.02)r függ a készülék felépítésétıl
Lineáris tartomány: a legnagyobb koncentráció és a DAH közti szakasz
![Page 140: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/140.jpg)
A detektor érzékenysége
a = ∆s / ∆c illetve a = ds / dc
A detektor érzékenysége: az analitikai egyenes meredekségeilletve nem lineáris tartományban a jel koncentráció szerinti deriváltja
Az érzékenység alapján nem lehetséges a detektorokösszehasonlítása:Uv-Vis: AU / (mol dm-3)Elektrokémiai: nA / (moldm-3)
Gyakorlatban:Kimenı jel: mV/ koncentráció vagy
Detektálás alsó határa (DAH, LOD)
![Page 141: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/141.jpg)
A detektor érzékenység és a detektálás alsó határa
Detektorra vonatkozó DAH:az adott anyagra jellemzı koncentráció mely a detektor cellában áthaladva a zaj kétszeresének megfelelı jelet ad
Kromatográfiás rendszerre vonatkozó DAH:az adott anyagra jellemzı koncentráció mely a kromatográfiás rendszerben (adagoló, kolonna, detektor cella) áthaladva a zaj kétszeresének megfelelı jelet ad
A kromatográfiás rendszer detektor érzékenysége (XD) és a legkisebb kimutatható anyagmennyiség (m) függ:- Kolonnára jellemzı adatok
a) geometriai méret (r, L)b) töltet jellemzık (ε, N, dp)
- Visszatartásra jellemzı adatok (k, N, mozgófázis összetétel)- Detektorra jellemzı adatok
![Page 142: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/142.jpg)
Uv-látható (Uv-vis) detektorok
Egyutas detektor Kétutas detektor
![Page 143: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/143.jpg)
A detektorok fényforrása
Deutérium lámpa Xenon lámpa
500 óra
alap
Alkalmazható hullámhossz tartomány:190 – 800 nm 210 - 550nm
![Page 144: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/144.jpg)
Állandó hullámhosszon m őködı lámpák
Hg gız lámpa 253 nm (sz őrı)
Zn lámpa 213, 307 nm (sz őrı)
Cd lámpa 228.8 nm (sz őrı)
![Page 145: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/145.jpg)
Szerves oldószerek fényelnyelése
![Page 146: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/146.jpg)
230tetrahidrofurán
215Dioxán
2052-propanol
205Metanol
190Acetonitril
Uv cut-off (nm)Oldószer
Az oldószer fényátereszt ı képessége (Uv cut-off):
Az a legkisebb hullámhossz, ahol a transzmittancia 1 0%-ra csökken
![Page 147: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/147.jpg)
Fordított fázisú kromatográfiában használt oldószerek tisztaság vizsgálata gradiens elúcióval
Elméleti görbe Gyakorlati görbe
0 %
100%
![Page 148: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/148.jpg)
A detektor optikai felépítésének jellemzésére szolgálóparaméterek:
1. Hullámhossz beállítás torzítatlansága (accuracy)
2. Hullámhossz beállítás reprodukálhatósága (reproducibility)
3. Sávszélesség (bandwith)
1. és 2. Legtöbb készülék automatikusan végzi a hullámhossz kalibrációt
2. Sávszélesség hatással van az érzékenységre és a linearitásra
-nagyobb sávszélességnél nagyobb lesz a fotodiódára jutóenergia, jel/zaj viszony javul, kimutatási határ csökken.
-De: nagy energia és sávszélesség hatására az intenzítás-különbség csökken és ezzel az abszorbancia (A) kisebb lesz
![Page 149: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/149.jpg)
Minden olyan hatás, mely a zajt növeli, csökkenti a
detektor érzékenységet és növeli a detektálás alsó határát.
Ezért vizsgálni és optimalizálni kell:
- Detektor cella kialakítását
- Detektor kimeneten az elektronikus szőrı idıállandójának
hatását (kromatográfiás csúcs torzulás)
- Hımérséklet változás hatását
- Áramlási sebesség hatását
- Nyomás-ingadozás hatását
![Page 150: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/150.jpg)
A detektor cella térfogatának és geometriájának hatása
Hagyományos cellák:- hengeres furat- úthossz: 4-10 mm- térfogat: 4-8 µL
Úthossz csökkentésével az RI hatás csökkenthetı (Lambert-Beer törvény)
![Page 151: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/151.jpg)
„Taper beam” cella
-RI hatás csökkentése
-Jel/zaj viszony növelés: optikai úthossz növelés (határt szab a
cellatérfogat növekedés, kolonnán kívüli zónaszélesedés)
![Page 152: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/152.jpg)
A detektor id ıállandójának hatása a jelre
Az idıállandó (ττττ) (a jel mennyi idı alatt követi a detektorban bekövetkezı
változást):
ττττ növelése
- csökkenti a jel/zaj viszonyt, de
-torzítja a kromatográfiás csúcsot
-változtatja a maximum helyét (minıségi analízis)
-Általános szabály: az idıállandó nem lehet nagyobb, mint a hot idıhöz
tartozó σt zónaszélesedés tized része
Nagyhatékonyságú, pl. 3 cm kolonnánál, ha a holtidınél mért zónaszélesedés σt = 150 ms, a detektor idıállandója 15 ms kell legyen.
![Page 153: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/153.jpg)
Hımérséklet változás hatása a jel/zaj viszonyra
Modern detektoroknál, ahol a zajszint 10-5 AU, a hımérséklet változás
törésmutató változást okoz az eluensben (RI hatás; ld. detektor)
Általában: 1˚C hımérséklet változás 10-4 AU változást okoz.
Áramlási sebesség és a nyomás-ingadozás hatása a jel/zaj viszonyra
Általában igaz, hogy a fényelnyelés független az áramlási paraméterektıl.
Szők csıben az áramlási sebesség és nyomásesés változás nyíróerı
változást okoz az eluensben az egyes rétegek között. Ez
hımérsékletváltozást okoz, ami együtt jár a törésmutató megváltozásával.
![Page 154: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/154.jpg)
Többcsatornás Uv-vis és diódasoros detektorok
Többcsatornás detektorok:
Különbözı hullámhosszakon egy idıben több kromatogramot képesek
rögzíteni
Maximum 8 hullámhosszon mőködnek (8 fotodióda)
Az adatfeldolgozó szoftver kisebb kapacitású mint a diódasoros
módban mőködı szoftveré
Diódasoros detektor: helyesebben diódasoros detektálási mód
(DAD, diode array detection)
Többcsatornás detektorok, idı-, intenzítás- és hullámhossz adat
együttest győjtenek, és az adatokat számítógépen tárolják (utólagos
értékelés)
![Page 155: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/155.jpg)
Diódasoros detektor felépítése
Mintát fehér fénnyel világítjuk meg, fényfelbontás a küvetta után történik.190-800 nm között általában 128-1024 fotodióda. Felbontás 1-5 nm. Diódák jele kombinálható, ekkor a felbontás csökken. A diódasor néhány ms-onként letapogatja a spektrumot.
![Page 156: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/156.jpg)
Gyors pásztázó és diódasoros detektorok összehasonlí tása
gyors pásztázó: egyetlen dióda,a rács mozog
diódasoros: 128-1024 dióda, a rács helyzete állandó
![Page 157: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/157.jpg)
A diódasoros (gyorspásztázó) detektor adatszolgálta tásai
A: háromdimenziós kép; B: spektrum; C: kromatogram; D : izoabszorpciós vonalak
![Page 158: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/158.jpg)
Diódasoros detektor nyújtotta szolgáltatások
A t, λλλλ, A mintavételezés s őrősége, mérés utáni korlátlan felhasználás lehet ısége
Változtatható paraméterek:
•Mérési idı: akár több óra is lehet
•Hullámhossz tartomány: (190-800 nm között) változtatható
•Mintavételezési idı: fotodiódák kiolvasási ciklusideje (néhány ms, ha túl
nagy torzítja a kromatogramot)
•Optikai sávszélesség: alapvetıen befolyásolja a spektrumot
•Integráló program: a mennyiségi kiértékeléshez
•Spektrum feldolgozási lehetıségek: csúcstisztaság ellenırzés
![Page 159: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/159.jpg)
Csúcstisztaság ellen ırzés( )( )
( )( )
( )( ) ≡≡≡
Fontos:•Mekkora a legkisebb minta koncentráció, ahol a spektrum még értékelhetı•Jel/zaj viszony megfelelı•Matematikai eljárás (szoftver) alapján egyértelmő legyen a csúcs tisztaság
![Page 160: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/160.jpg)
Fluoreszcenciás detektálási mód
Fluoreszcencia: besugárzás és az emisszió közti idı: 10-5 - 10-8 s
Foszforeszcencia: az emisszió késleltetett (intersystem crossing)
Gerjesztı fény: fehér ⇒ rács (prizma) ⇒ λλλλ1Emittált fény: rács (prizma) ⇒ λλλλ2
λλλλ1
λλλλ2
fekete test
![Page 161: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/161.jpg)
Merck fluoreszcens detektor
![Page 162: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/162.jpg)
Törésmutató (RI) mér ı detektor
Elsı on-line detektor
A komponens és a mozgófázis törésmutatója eltérı
Univerzális detektor
Feltétel:
Állandó összetételő mozgófázis
Állandó hımérséklet
![Page 163: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/163.jpg)
Hımérséklet hatás
Hımérséklet változás ⇒ RI változás
Ultra termosztálás: 0.001°CKolonnáról lejövı mozgófázist felcsévelt 0.1-0.2 µµµµm
ámérıjő termosztált kapillárison és detektoron vezetik át
Szivattyú pulzálás hatása
Pulzálás ⇒ nyomásváltozás ⇒hımérsékletváltozás ⇒RI változás
RI detektorok differenciális mőködésőek: referencia ág ⇔ mérıág közti RI különbség mérése: váltakozva mérik a törésmutatót a két ágbanUv detektorhoz képest: DAH 3-4 nagyságrenddel nagyobb
![Page 164: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/164.jpg)
Fényelhajlás elvén m őködı RI detektor
•Referencia ág: csak tiszta mozgófázis•Mérı ág: mozgó fázis + minta•Ha a két ágban azonos a mozgófázis összetétel, a tükörrıl visszavert fénynyaláb elhajlása ugyanolyan mértékő, de ellentéte irányú, a diódán a folt zeró jelet ad
•Ha a mérıágban a mozgófázis összetétel megváltozik, a tükörrıl visszavert fénynyaláb elhajlik, a folt helyzete megváltozik a diódán, a jel zérótól eltérı(+ vagy – lehet)
• Nagy lineáris tartomány
![Page 165: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/165.jpg)
Teljes visszaver ıdés elvén m őködı RI detektor
Fresnel elv: üveg és folyadék határfelületrıl visszavert fény mennyisége függ:•fény beesési szögétıl•a két fázis törésmutatója közti különbségtıl•maximális érzékenység: üveg és folyadék határfelületre érkezı fény beesési szöge a kritikus szöghöz közeli
Differenciális mőködésReferencia és mérıcella: teflon (3 µL), a prizma és a tükrözı hátlap közé fogva ⇒ mozgatható optikai padon ⇒ beesési szög változtathatóTörésmutató tartomány: 1.33 – 1.63
![Page 166: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/166.jpg)
RI detektor alkalmazása
1. Szénhidrátok elemzése
2. Méretkizárásos kromatográfia
3. Kıolajipar, alifás szénhidrogének
4. Zsiralkoholok elemzése (háztartási vegyipar)
5. Polimerek vizsgálata (polietilén, propilén
Alapvetı hátrány:
1. Nagy LOD
2. Érzékeny a hımérséklet és áramlási sebesség változásra
3. Nem használható gradiens elúcióban
![Page 167: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/167.jpg)
Elpárologtatással egybekötött fényszóráselvén m őködı detektor
ELSD: evaporative light-scattering detektor
Univerzális
Mőködési elv:
• Kolonnáról lejövı eluens
porlasztása
• Oldószer elpárologtatása
(Főtés)
• Nem illékony részecskék
visszamaradnak
• Részecskék megvilágítása
(lézer, W lámpa)
• A részecskéken szórt fény
mérése
![Page 168: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/168.jpg)
Szemcsék mérete ( 0.2 – 3.0 µm) és száma függ:
•Mozgófázis áramlási sebessége
•Porlasztó gáz áramlási sebessége
•Oldószerek felületi feszültsége
•Viszkozitás
•Sőrőség
Független: a részecskék kémiai tulajdonságától
Jel – koncentráció összefüggés: nem lineáris
Elıny:Gradiens technika alkalmazhatóNem alkalmas:Molekulák, nagy cseppek detektálásáraReprodukálhatóság: állandó mőködésiparaméterek
![Page 169: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/169.jpg)
Elektrokémiai detektálási módElektrokémiai detektálás: • Elektronátmenet az elektródokon ⇒ hımérséklet függı⇒ termosztálás• Elektródfelületre jutó anyagmennyiség ⇒ áramlási sebesség függés ⇒
pulzálás függés
Oxidáció ⇔ redukció
redukciós
oxidációs
áram
A, B, C anyag i - E görbéi
![Page 170: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/170.jpg)
Redukciós üzemmód
•Hg-elektród
•O2 mentes közeg (O2 is redukálódik)
•Mozgófázis áramvezetı (normál fázisú kromatográfia: nem vezetı oldószerek)
Oxidációs üzemmód
• Kis felülető elektród: 8-10%-os áramkihasználás: amperometriás
detektálás (glassy carbon elctrode; inert de áramvezetı)
• Nagy felülető elektród: 100%-os áramkihasználás. Coulombmetriás
detektálás (porous graphite electrode; az eluens az elektródokon
átáramlik)
![Page 171: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/171.jpg)
Egyéb folyadékkromatográfiás detektorok
Viszkozitás mér ı detektor
Vezetıképesség mérı detektor: ionkromatográfia
Radioaktív detektor
Infravörös detektor
Transzport detektor
![Page 172: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/172.jpg)
Ionkromatogr áfia(IC: Ion Chromatography)
Ionok elválasztása: eltérı sebességgel haladnak át egy megfelelıenmegválasztott oszlopon
Ioncserélı gyanták
1971: „forced flow chromatography”:N2 gáz +UV-Vis spektrofotometria: Fe(III) elválasztása
HPLC fejlıdése megteremtette a mőszeres hátteret az IC fejlesztéséhezhiányoztak a detektorok (klasszikus HPLC detektorok nem alkalmasak)
1975: vezetıképesség-mérésen alapuló detektálás: modern IC
![Page 173: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/173.jpg)
elválasztásért felelıs oszlopszulfonált polisztirol-DVBkicsiny ioncserekapacitás: 0,02 mmol/g
„elnyomó” oszlopnagy ioncserekapacitás
Ionkromatográf:Dionex Co.
Kationokra: spektrofotometriás meghatározások léteztek korábban isAnionokra kicsiny koncentrációban (ppm) nem volt analitikai módszer
![Page 174: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/174.jpg)
Ionkromatográfia(IC: Ion Chromatography)
nagyhatékonyságú analitikai módszerkvalitatív & kvantitatív információk
összetett minták analízisea mintát alkotó komponensek szétválasztása
Mozgófázisa: folyadékÁllófázisa: ioncserélı
technikai kivitelezés: oszlop(kiszorításos), elúciós analízis
Minta halmazállapota:folyadék
elválasztás: álló- és mozgófázis közötti ioncsere-egyensúlyon alapul
szervetlen és szerves ionok elválasztására
Ionkromatográf felépítése: hasonló a HPLC-hez
![Page 175: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/175.jpg)
Elúciós analízisleggyakrabban alkalmazott technika
•az állófázisra juttatott minta mennyisége igen kicsiny „elhanyagolható” az eluenséhez képest•nincs szükség regenerálásra
1. nem szorbeálódó eluens folyamatos átáramoltatása2. minta bevitele3. elúció
idı
jelin
tegrális d
etekto
r
Analitikai információ:minıségi: t (retenciós idı)mennyiségi: csúcs területe
idı
jel
differen
ciális d
etekto
r
tA
tB
Pillanatnyi különbséget mérnek az áthaladó eluens összetételében.
A detektort elérı mintakomponens(ek) felgyülemlett mennyiségét méri.
A
B
Minta: A & BA: kevésbé kötıdik
![Page 176: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/176.jpg)
Állófázis:•térhálósított mőgyanta (pl: polisztirol-divinilbenzol kopolimer) vázon ioncserélı funkciós csoportok•módosított szilikagél
Ioncserélık:•kationcserélık•anioncserélık
Ioncserélık:•erıs
•gyenge
erıs kation: -SO3H (szulfonsav)gyenge kation: -COOH
erıs anion: kvaterner aminocsoportgyenge anion: primer aminocsoport
n RSO3H + Mn+ (RSO3)nM n+ + n H+
Kationcserélı:
anioncserélı:
n RN(CH3)3OH + An- [RN(CH 3)3]nA + n OH-
![Page 177: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/177.jpg)
Ionok megkötıdése függ:mérettöltéshımérsékletionerısségpH
Állófázis:pórusos gyanták: diffúzió: csúcs kiszélesedés
hatékonyság növelése: felületi porózus réteg: éles csúcsok (kicsiny minta kapacitás)
Mozgófázis:Kationok elválasztása: erıs sav híg (vizes) oldataAnionok elválasztása: erıs bázis híg (vizes) oldata
Detektor: vezetıképesség mérés
eluens: nagy a vezetıképessége: nagy háttérjel
szupresszor oszlop: vezetıképesség „elnyomó”
kompetíció a H+ (OH-) és a Mn+ (An-) között az ioncserélı helyeken
![Page 178: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/178.jpg)
Kationcserélı analitikai oszlop: nagykapacitású anioncserélı szupresszor
n RSO3H + Mn+ (RSO3)nM n+ + n H+
Kationcserélı:
Analízis:
Elnyomás: H+ semlegesítése (eluens + minta)
n RN(CH3)3OH + An- + nH+ [RN(CH 3)3]nA + n H2O
An-: az eluens anionja
az eluens anionja megkötıdik és vele ekvivalens mennyiségőhidroxidion kerül az oldatba
lecserélıdik az analitikai oszlopon elválasztott kation ellenionja is: ekvivalens mennyiségő OH- jut az oldatba& kationok
vezetıképesség mérés
eluens tároló adagolópumpa
detektor PC
analitikai kolonna
ionelnyomó kolonnaionelnyomásos IC
(KCl meghatározás acidi-alkalimetriásan)
![Page 179: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/179.jpg)
Szupresszor oszlop: regenerálást igényelcsúcs kiszélesedét okoz – hatékonyság csökkenés
Gyenge savak anionja nem meghatározhatók: savas forma kicsiny vezetıképesség-változást eredményez
Kicsiny ioncserekapacitású oszlopok megjelenése: nem szupresszált rendszerek
anionok elválasztása: kationcserélı szupresszor
TÖLTET-E - + A- TÖLTET-A - + E-
Anioncserélı:
![Page 180: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/180.jpg)
nem szupresszált rendszer (nincs szupresszor oszlop): kicsiny vezetıképességő mozgófázis alkalmazása
eluens tároló adagolópumpa
detektor PC
analitikai kolonna
egykolonnás (nem szupresszált) IC
Mozgófázis:•benzoesav•ftálsav•borkısav•citromsav
Detektor:•vezetıképesség mérés•UV-Vis
![Page 181: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/181.jpg)
Töltetek fejlıdése: hatékonyság növekedés: folyamatosa növekvı számú alkalmazás
töltettel szemben támasztott követelmények:•lehetı legnagyobb tányérszám•töltet/eluens rendszer: gyors egyensúly (kinetikus csúcs kiszélesedés minimalizálása)•retenciós idık: se túl nagy, se túl kicsi•töltet/eluens rendszer: detektorral kapcsolható legyen
1980’
![Page 182: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/182.jpg)
Az oszlopOszlop anyaga:•saválló acél•PEEK (poli(éter-éter-keton))
Oszlop méretei: átmérı: 1-8 mmhossz: 3-30 cmTöltet:
polisztirol-DVB kopolimermódosított szilikagélcellulóz alapú
kicsiny (µm) szemcsék (HPLC)különbözı mérető pórusok:mikro & makro
pellikuláris töltet:az állófázis porózus külsı héjat alkot egyáthatolhatatlan szemcse felületén
szerves polimer-alapú töltetek: kevésbé nyomástőrı (keresztkötések számával javítható)duzzadnak: szerves oldószer csak kisebb koncentrációban alkalmazhatópH stabilitás: 1< pH < 14
szilikagél:pH: 3-8
![Page 183: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/183.jpg)
![Page 184: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/184.jpg)
HO3S SO
3H
HO3SHO
3S
Kationcserélı
kicsiny ioncserekapacitás: felületi módosítás
![Page 185: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/185.jpg)
R3
+NCH2
CH2N+ R
3
CH2N+ R
3
CH2N+ R
3
Anioncserélı
kicsiny ioncserekapacitás: felületi módosítás
![Page 186: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/186.jpg)
Módosított szilikagél
SiO2
OH
OH
OH
OHOH
![Page 187: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/187.jpg)
H = A + B/u + C * u
A van Deemter egyenlet általános ábrázolásaH [mm]
u [cm/s]
A
C * u
B/u
szabálytalanabb töltet: nagyobb áramlási egyenlıtlenségekkisebb szemcseméret: kisebb egyenlıtlenségek
Hmin
u
![Page 188: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/188.jpg)
![Page 189: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/189.jpg)
Mintaadagolás
1. a mintát pillanatszerően kell bejuttatni az eluensbe2. keveredjen el az eluenssel (OLDHATÓSÁG)
minta térfogata: 10-50 µl (nincs térfogatváltozás)
mikroliterfecskendı:
hatutas bemérı szelep
A bevitt minta térfogatát az adagolón elhelyezett hurok („loop”) térfogatahatározza meg.
![Page 190: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/190.jpg)
alternáló mozgást végzı, kis dugattyú-térfogatú pumpa
(reciprocating pump)
térfogat: 10-100 µltovábbított folyadék mennyisége: korlátlanáramlási sebesség változtatása:
•löket hossz•dugattyú sebessége
pulzálás: jelentısen csökkenthetı: ikerfej alkalmazása (fáziseltolás)
V
idı
![Page 191: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/191.jpg)
![Page 192: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/192.jpg)
DETEKTOROKAz eluenst alkotó ionok jelenlétében képesnek kell lennie,
a minta ionjainak mérésére.
•csak a mintát alkotó komponensekre ad válaszjelet•csak az eluenst alkotó komponensekre ad válaszjelet (indirekt detektálás)
Eluens megválasztása: minél kisebb detektorjel
![Page 193: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/193.jpg)
DetektorokKolonna: idıben (térben) elválasztja az egyes alkotókat
Az adott komponens az eluenssel (vivıgázzal) együtt beáramlik a detektorba.
mennyiségi analízis:a detektor által elıállított jel arányos az anyag koncentrációjával vagy idıegység alatt bejutott mennyiségével
univerzális: minden molekulára ad jeletszelektív:bizonyos vegyülettípusokra ad jeletspecifikus:csak bizonyos molekulákra ad jelet
destruktívnem destruktív
dinamikus tartomány: az a koncentráció tartomány amelyben a koncentrációváltozása detektorjel változást eredményez
lineáris tartomány: T= mc (eltérés < 5 %)
érzékenység:m (egységnyi koncentrációváltozás hatására bekövetkezı jelváltozás)
kimutatási határ:az a koncentráció, melynek mérésénél a detektor válaszjele egyértelmően megkülönböztethetı a háttértıl (LOD)
meghatározási határ:az a legkisebb koncentráció, amely megfelelı precizitással és pontossággal meghatározható (LOQ)
![Page 194: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/194.jpg)
UV-Vis spektrofotométerAlkalmazható: UV-Vis tartományban elnyel az adott komponens
Lambeert-Beer:Aλλλλ = ελλλλ c l
Fényforrás:UV: deutérium lámpaVis: volfrám lámpa
rés
fényforrás
monokromátor
„fényosztó”(splitter)
DETEKTOR
referencia ág
mérı ág
cella (küvetta)I0
I0 I0
I
Detektor:fotodióda
Cella:kvarc küvettal=5-10 mm
A = lg I0/I
![Page 195: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/195.jpg)
Diódasoros detektorDAD (Dioda Array Detector)
polikromátor
fényforrás lencsecella (küvetta)
diódasor
Elıny:különbözı hullámhosszúságon mért elnyelések egyidejőmérésespektrum felvétele: minıségi információ
![Page 196: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/196.jpg)
![Page 197: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/197.jpg)
Fluoreszcencia mérésen alapuló detektorfluoreszkáló anyagok detektálása
rés
fényforrás
monokromátor
cella (küvetta)
monokromátor
Detektor:a kibocsátott fényt méri
pl. festékanyagok
![Page 198: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/198.jpg)
Vezetıképesség mérésen alapuló detektor
Vezetıképesség: G [Siemens] 1/R
Ha egy elektrolit oldatba két azonos mérető, sík felülető, párhuzamos elektródlap (pl. Pt-lap) merül, amelyek felületének nagyságaA, a köztük levı távolság pedigl, akkor az ígykapottvezetıképességi cellára igaz, hogy
K=A/l : cellaállandó (geometria)κκκκ: fajlagos (specifikus) vezetıképesség: megadja a két, egységnyi (1 cm2) felülető, egymástólegységnyi távolságra (1 cm-re) levı elektród között levı elektrolitoldat vezetıképességét
oldatok vezetıképessége: additív tulajdonságFügg:ionok minıségétıl (mozgékonyság)ionok számától (koncentráció)
![Page 199: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/199.jpg)
Semleges molekulák: nem detektálhatók
Elv: 2 elektród (acél) elhelyezve az áramlási cellábanmegfelelı feszültség: áram folyikÁramerısség: töltés, méret, koncentráció, oldószer, hımérséklet
Egyenfeszültség: elektrolízis veszélyeVáltakozó feszültség: 100-10 kHz, U= 20 V
„Érintkezés mentes” cella
![Page 200: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/200.jpg)
Egyéb detektorok:•potenciometria•amperometria•atomabszorpció•ICP•tömegspektrometria
Termosztát: oszlop: ioncsere: hımérséklet függés
![Page 201: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/201.jpg)
![Page 202: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/202.jpg)
ALKALMAZÁSOK:
KlinikaiGyógyszeripariÉlelmiszeripari
Környezetvédelmi
eltérés a HPLC-tıl:•Ionokat mérünk (HPLC is)•Ioncserélı oszlopokat használ (HPLC is)
![Page 203: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/203.jpg)
Kapilláris elektroforézis
elektroforézis:valamely vezetı közegben (általában víz) elektromos erıtér hatására a töltéssel rendelkezı részecskék elmozdulnak
elektroforetikus elválasztás:az elválasztandó komponensek adott elektromos tér hatására kialakuló eltérı migrációs sebességén alapul
elektroozmotikus áramlás:(electroosmotic flow, EOF) a folyadék elektromos tér hatására valamely töltéssel bíró felület mentén kialakuló elmozdulása
κ = G K κ: fajlagos vezetıképesség [S cm-1]G: vezetıképesség [S]K: cellaállandó [cm-1]
cm
κ=Λ moláris fajlagos vezetıképességet (Λm)
Kohlrausch elsı törvénye
−+ +=Λ λλm
λ+ : a kation moláris fajlagos vezetıképessége [cm2Ω-1mol-1]
λ-: az anion moláris fajlagos vezetıképessége [cm2Ω-1mol-1]
![Page 204: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/204.jpg)
az elektroforetikus mozgékonyság függ:az ion töltésétıl (lehet pozitív ill. negatív töltésének elıjelétıl függıen) sugarátólalakjátólszolvatáltságának mértékétıla közeg viszkozitásátólpH-jától, ionerısségtılhımérséklettıl
![Page 205: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/205.jpg)
üveg felület & víz: szilanol csoportokpH > 2,5: deprotonált forma: pozitív töltéseket vonzanak:
negatív elektród (katód) felé mozognak: folyamatos áramlás (dugószerő áramlási profil)
![Page 206: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/206.jpg)
![Page 207: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/207.jpg)
PP
E EK
V
D
D
PC
„inlet”„outlet”
A kapilláris elektroforetikus készülék sematikus rajzaE: elektród; K: kapilláris; D: detektor, P: puffertartó edény; PC: személyi
számítógép; V: tápegység
![Page 208: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/208.jpg)
µµµµa = µµµµe + µµµµEOF
µa: látszólagos mozgékonyság µe: effektív mozgékonyságµEOF: elektroozmotikus áramlás
Alapeset:bemenet: +kimenet: -
kation: komigrálanion: kontramigrál
kation
semleges molekula
anion
ELEKTROFEROGRAM
![Page 209: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/209.jpg)
inlet outlet
katód (-) anód (+) EOF
V
D
vk
va
![Page 210: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/210.jpg)
követelmények:•kémiailag és elektromosan inert•hajlékony•kellıen szilárd•megfizethetı•ne nyeljen el az UV-Vis tartományban
kvarc kapilláris(poliimid bevonattal)
A kapilláris
25 µm - 100 µm 10 – 100 cm
bevonatos kapillárisok: polimerek, PVA,teflon
Kondícionálás: üvegfelület helyreállítása (NaOH)
![Page 211: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/211.jpg)
A detektor
UV-Visfluoreszcenciavezetıképesség
MS
megfelelı érzékenységkimutatási határkicsiny zajjalnagy linearitási tartománnyal gyors válaszidıvel
Többféle mérési elv
UV-Vis: egyszerő, olcsó, széleskörben alkalmazható
![Page 212: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/212.jpg)
UV-Vis
Lambert-Beer: A=εcl
háttérelektrolit elnyelése
![Page 213: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/213.jpg)
fluoreszcencia
![Page 214: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/214.jpg)
A tápegység U=5-30 kV I=3-300 µA
A feszültség változtatásának hatása:
növelve a kapillárisra kapcsolt feszültséget:•nı a térerısség•nı az EOF•csökkennek a migrációs idık•élesebb csúcsokat kapunk
célszerő nagyobb feszültségen dolgozni
növelve a kapillárisra kapcsolt feszültséget:•nı az áramerısség•egyre több hı szabadul fel (Joule-hı)•kiszélesednek a csúcsok•csúsznak a migrációs idık
célszerő kisebb feszültségen dolgozni
![Page 215: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/215.jpg)
Mintabevitel
hidrodinamikai injektálás:nyomás alkalmazása
elektrokinetikus injektálás:feszültség alkalmazása
elektroforetikus mozgékonyságtólfügg
![Page 216: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/216.jpg)
EOF lamináris áramlás
Áramlási profil
áramlás hajtóereje a kapilláris belsejében mindenütt azonos
lamináris áramlási profilból eredı zónakiszélesedés a kapilláris elektroforézisnél elhanyagolható
![Page 217: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/217.jpg)
Elınyök•rövid analízis idı
•nagy felbontóképesség (N: 105-106)•kicsiny oldószerfelhasználás•egyszerőmintaelıkészítés
Hátrányok:•kisebb érzékenység
•kevésbé robusztus (reprodukálhatósági problémák)
Szelektivitás:•puffer minısége, koncentrációja
•pH
![Page 218: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/218.jpg)
ALKALMAZÁSOK:bármi, ami befér a kapillárisba
KlinikaiGyógyszeripariÉlelmiszeripari
Környezetvédelmi
![Page 219: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/219.jpg)
Min ıségi analízis
Alapja: a retenciós idı a minta komponenseinek minıségétıl függ
A legegyszerőbb módszer: a retenciós idık(pontosabban a redukált retenciós idık) összehasonlítása ismert vegyületek retenciós idejével
relatív retenció (rx,r): a kísérleti körülmények különbözıségébıl származóeltéréseket kompenzálja egy kiválasztott (r) anyagra vonatkoztatott redukált retenciós idı hányadosaként adnak meg:
rt
tx r
R
R
x
r
,
'
'=
idı
jel
tx
idı
jel
txtr
![Page 220: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/220.jpg)
Mennyiségi értékelésa kromatogramon levı csúcsok területe (magassága) arányos a mintakomponensek
mennyiségével, ill. koncentrációjával.
Detektor: a komponensek vagy az eluens fizikai vagy kémiai tulajdonságainak mérése
1. kalibrációs módszer2. addíciós módszer
3. belsı standard módszer
![Page 221: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/221.jpg)
T = mc
T: csúcs területec: koncentráció (anyagmennyiség)m: arányossági tényezı (érzékenység)
T
c
A kalibrációs módszer
m
idı
jel
idı
jel
idı
jel
c1 T1
c2 T2
c3 T3
c1
T1
c2
T2
c3
T3
1. független standard (kalibráló) oldatok
ismeretlen oldat: Tx
Tx
cx
![Page 222: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/222.jpg)
T
c
Standard addíció
idı
jelcx Tx
cx
Tx
c1
T1
c2
T2
idı
jelcx+ c1 T1,x
idı
jel c2 + cx T2,x
T1,x= Tx+T1
T1=T1,x-Tx
T2,x= Tx+T2
T2=T2,x-Tx
![Page 223: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/223.jpg)
Belsı standard:relatív terület meghatározása
a mintán belüli referencia
rögzített (meghatározott és állandó) koncentrációban (mennyiségben) a mintához hozzáadjuk a referencia anyagota referencia anyag csúcsára vonatkoztatjuk a meghatározni kívánt csúcsok területét
Elınyök:az analízis során fellépı hibák egy részét küszöböli ki:adagolásérzékenység változása
![Page 224: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/224.jpg)
Analitikai információ:minıségi: retenciós (migrációs) idı
rt
tx r
R
R
x
r
,
'
'=
retenciós (migrációs) idı függ:alkalmazott körülmények:•mozgófázis
•anyagi minıség•áramlási sebesség
•állófázis•minıség•hossz
•hımérséklet•pH, ionerısség•stb
minıségi információ: UV-Vis: spektrumNövekvı igények: új detektorok alkalmazása, fejlesztése
Tömegspektrométer
![Page 225: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/225.jpg)
Tömegspektrometria (MS)
Alapelve: a gázállapotú ionizált molekulákat, ezek töredékeit (un. fragmenseit) vagy bizonyos esetekben az atomokból képzıdött ionokat tömegük alapján szétválasztja, majd mennyiségileg meghatározza
1. mintabevitel és a minta gázállapotba hozása2. ionizáció és bizonyos esetekben fragmentáció
3. a keletkezett ionok töltésegységre jutó tömegük szerinti elválasztása 4. a szétválasztott, különbözı tömegő ionok mennyiségének meghatározása
A készülék felépítése:
mintabevitel ionforrás analizátor detektor
vákuumrendszer
vezérlı- és adatfeldolgozó rendszer
Nobel-díj: 1922, 1989, 2002
![Page 226: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/226.jpg)
A vákuumrendszer
1. az ionforrásban megfelelı hatékonysággal elı állíthatók legyenek az ionok
2. megfelelı hosszúságú szabad úthosszat kell biztosítani:az ionforrásban képzıdött ionok ütközés nélkül eljuthassanak a detektorba
kb. 10-3 Pa
vákuumszivattyú:1. atmoszférikus nyomásról képes közvetlenül gázt elszívni (rotációs szivattyúk)2. mőködéséhez un. elıvákuum megteremtése szükséges (diffúziós szivattyúk)
kétlépcsıs nyomáscsökkentés:1. elıvákuum: néhány torr2. nagyvákuum: 10-3 Pa
![Page 227: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/227.jpg)
elınye: kicsiny háttérzaj
![Page 228: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/228.jpg)
Elıny:
Kicsiny molekula tömeg ő eluens (pl. H 2) is hatékonyan eltávolítható
![Page 229: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/229.jpg)
Ionizációs módszereklehetıvé teszik a különféle halmazállapotú, igen eltérı tulajdonságokkal bíró
anyagféleségek ionizációját
Elektronionizáció(electron impact ionization, EI )legáltalánosabban alkalmazott ionizációs technika
![Page 230: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/230.jpg)
1: mintabevezetı nyílás; 2: ionvisszaverı lemez (repeller); 3: izzószál; 4: elektronbevezetı nyílás; 5 és 6: iongyorsító rés; 7: belépı nyílás; 8: ionképzıdés
helye; 9: anód∆U=5-100 V
EI
![Page 231: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/231.jpg)
EIT≈ 200 oCp ≈ 10-8-10-9 atm
elektronok Uenergia molekula
gerjesztett molekula
elektron emisszió
molekulaion fragmens ionok
fragmentáció: elektronok energiája (gyorsító feszültség: 70 eV)minıségi azonosítás (ujjlenyomat)
általában : egyszeres pozitív ionok képzıdneknegatív ionok: nagy elektronegativitású atomok vannak jelen a molekulában
![Page 232: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/232.jpg)
Kémiai ionizáció (CI)
a mintát az elektronforrásba történı belépése elıtt un. „reagens” gázzal hígítjáknem a vizsgálandó minta lép közvetlen kölcsönhatásba az elektronokkal, hanem a
hígító gáz molekulái
mintát alkotó komponensek: szekunder ionizáció
RH RH+e-
RH+ + M MH+ + R protontranszfer
primer-ion képzıdésCH4 + e– = CH4
+ + 2e– (CH3+)
szekunder-ion képzıdésCH4
+ + CH4 = CH5+ + CH3
(CH3+ + CH4 = C2H5
+ + H2)
a) proton transzferCH5
+ + MH = CH4 + MH2+
b) hidrogén absztrakcióCH3
+ + MH = CH4 + M+
(C2H5+ + MH = C2H6 + M+)
c) töltésátvitelCH4
+ + MH = CH4 + MH+
![Page 233: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/233.jpg)
Kémiai ionizáció (CI)
[M+H] +, [M-H] -, [M+NH 4]+
Reagens gáz:•metán•i-bután•ammónia
Ionizáció: a hígító gáz minıségétıl függıen
Elınyök:•egyszerősíti a tömegspektrumot•molekulaion tömegét adja meg
![Page 234: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/234.jpg)
Atmoszférikus nyomású ionizációs technikák(atmoszférikus nyomáson mőködnek)
minta elpárologtatásT
ionizálás
kapcsolt technikák: HPLC-MS
•termikus ionizáció•elektromos tér okozta ionizáció
•ionütközés okozta ionizáció•gyors atom ütközési
![Page 235: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/235.jpg)
Analizátorok
az ionok tömeg/töltés szerinti elválasztása
Jellemzése:1. maximális tömegszám: amelynek vizsgálatára még alkalmas az adott analizátor2. transzmisszió: a detektort elérı és az ionforrásban keletkezett ionok hányadosa3. felbontás: az analizátor mekkora tömegkülönbséggel tud elválasztani két iont
•szektor típusú•kvadrupól•ioncsapdás
•repülési idı analizátor
![Page 236: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/236.jpg)
Szektor típusú analizátorok
ionforrás detektor
mágnes
ionnyaláb
Lorentz-erı
mv2/r= zevB
Ionok elválasztása:Mágneses tér vagy a gyorsító feszültség változtatása
Ekin= ½ mv2
FL = zevB
E= qU=zeU ½ mv2 = zeU
v = m
zeU2
Fc = mv2/rFL= Fc
zevB
mv2
r =
r = mv/(zeB) = (m/z) (v/eB)
![Page 237: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/237.jpg)
Elektrosztatikus analizátor
egyszeres fókuszálás: felbontása korlátozott
![Page 238: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/238.jpg)
kétszeres fókuszálás: mágneses + elektromos fókuszálás: jobb felbontás
![Page 239: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/239.jpg)
Kvadrupólus analizátorok
olcsó, egyszerően kezelhetı, stabilis, reprodukálható tömegspektrumot eredményezı
analizátor
1: ionizáló elektronsugár; 2: az analizátor által kiszőrt ionok útja3: az analizátor által átengedett ionok útja; 4: detektor
![Page 240: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/240.jpg)
egymással szemben elhelyezkedı rudakat elektromosan összekötve azokra egyen-és váltóáramot kapcsolva kvadrupoláris változó elektromos tér alakul ki
az ionok oszcilláló mozgást végezve haladnak át
oszcilláció amplitúdója függ:•ion töltése•ion tömege•alkalmazott feszültségek
Ioncsapdás analizátor: (IonTrap)módosított kvadrupólus analizátor„tárolni tudja az ionokat”
![Page 241: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/241.jpg)
Repülési idı analizátorok
Uionforrás Ionok
(egyenlımozgási energia)repülési csı(tér mentes)
Kisebb tömegő ion: nagyobb sebesség
azonos kinetikus energiájú ionok sebessége vákuumban, külsı elektromos vagy mágneses teret nem tartalmazó közegben, tömegük négyzetgyökével fordítva arányos
v = m
zeU2
![Page 242: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/242.jpg)
Detektorok
az analizátor által elválasztott, adott idı alatt becsapódott ionok számát határozza meg
pontdetektor: az ionok egymást követıen érik el a detektor ugyanazon pontjátCsak olyan analizátorral alkalmazható együtt, amely képes az ionokat idıben
elválasztani egymástól: pl. kvadrupólus
Elektronsokszorozó: 1. a fókuszált ionnyaláb egy un. konverziós dinódába ütközve onnan elektronokat
lök ki 2. kilökıdött elektronokat megfelelı feszültséggel gyorsítjuk3. újabb és újabb felülettel ütköztetve megsokszorozott elektronáramot kapunk
fotokonverziós detektorok: a becsapódó ionok hatására kilökıdött elektronokat szcintillátor segítségével fotonokká alakítjuk, majd a kibocsátott fotonokat
fotoelektronsokszorozóval elektromos jellé alakítjuk
jobb hatásfok, hosszabb élettartam és kisebb karbantartási igény
![Page 243: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/243.jpg)
Sordetektor: egymástól térben elválasztott ionok egyidıben érik el a kilépırésnél elhelyezett detektor sort
drága: magasabb árfekvéső készülékekben alkalmazzák (TOF, szektor)
![Page 244: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/244.jpg)
Kapcsolt technikák
A pontos és megbízható minıségi és mennyiségi analízis elképzelhetetlen a mintát alkotó komponensek elválasztása nélkül.
valós minták: komplex, sokkomponenső rendszerek
elválasztástechnikai eljárás alkalmazása szükséges
A hagyományos kromatográfiás technikák azonban még tökéletes szeparációesetén sem kínálnak abszolút biztonságos minıségi azonosítást.
minıségi információ: csak az adott komponens retenciós viselkedése
a manapság megkövetelt megbízható és reprodukálható meghatározások indokolják a tömegspektrometria és az elválasztástechnikai módszerek
kombinálását
![Page 245: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/245.jpg)
A következı feltételeknek kell teljesülnie ahhoz, hogy a két, meglehetısen eltérıkörülmények között mőködımódszert kapcsolni tudjuk egymáshoz:
•A kombináció ne vezessen kromatográfiás hatékonyság csökkenéshez.•A kromatográfból a tömegspektrométerbe történı bevezetés során a minta
alkotóiban nem kontrollált kémiai átalakulás ne menjen végbe.•A minta megfelelı mennyisége bejusson és ionizálódjon a tömegspektrométerben.•A kromatográfot és az MS-t összekapcsoló un. interfész ne növelje számottevıen a
háttérzajt.•Az interfész legyen egyszerő felépítéső, könnyen használható, tisztítható és
karbantartható valamint lehetıség szerint olcsó.•Az interfész legyen kompatibilis valamennyi kromatográfiás körülménnyel (pl.
vivıgázok, oldószerek, áramlási sebesség, pH, hımérséklet, stb.).•Az interfész ne korlátozza az MS nyújtotta lehetıségeket (pl. ionizáció, vákuum,
felbontóképesség, stb.).•Az interfész alkalmazásával nyert eredmények reprodukálhatók legyenek.
![Page 246: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/246.jpg)
Atmoszférikus nyomású ionizációs technikákHPLCMS
ESI (ElectroSpray Ionization) Nobel-díj
![Page 247: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/247.jpg)
ESIaz oldatbeli ionok gázfázisba juttatása
ION EVAPORATIONCOULOMB FISSION
![Page 248: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/248.jpg)
APCI (Atmospheric Pressure Chemical Ionization)
nem szükséges ionok jelenléte az oldatbanelektromos kisülés: szekunder ionizáció
![Page 249: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/249.jpg)
CEMS
![Page 250: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/250.jpg)
![Page 251: A kromatográfia elméleti alapjai - u-szeged.hu€¦ · Viv ıgázáram ultra 7.0 99,99999 0,1 6.0 99,9999 1 5.0 99,999 10 4.5 99,995 50 2 4](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022063014/5fcfb6c358a0b666ba2c6550/html5/thumbnails/251.jpg)
GCMSInterface:
•jet-szeparátor•membrán alkalmazása
kicsiny átmérıjő (d ≤ 0,25 mm) kapilláris oszlopok elterjedése:interface nélküli, közvetlen csatlakoztatás
EI1. anyamolekula gerjesztıdik2. ionizálódik3. fragmentáció
fragmentáció:•kötéshasadás
•a molekulát alkotó atomok átrendezıdése
tömegspektrum: m/z függvényében ábrázolt beütésszám
molcsúcs: molekulaion csúcsa
báziscsúcs: legintenzívebb vonal
leányion: molekulaionból képzıdı ion
unokaion: leányionokból képzıdı ion