laboratorium für organische chemie ethz 5/4/00 analytisch ... anleitung.pdf · laboratorium für...
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Laboratorium für Organische Chemie ETHZ 5/4/00Analytisch-chemisches PraktikumAlan Ceresa (D 78, Tel. 24478)Jürg Daniel( C 53, Tel. 24783)
1. Teil
GCGaschromatographie
1. Woche
Inhaltsverzeichnis
1 Zielsetzung...........................................................................................................................1
2 Theoretischer Teil.................................................................................................................1
2.1 Einleitung...............................................................................................................1
2.2 Hochauflösende Gaschromatographie...............................................................2
2.3 Instrumentierung und Arbeitstechnik in der Gaschromatographie....................4
2.3.1 Injektor....................................................................................................4
2.3.2 Trägergas...............................................................................................5
2.3.3 Trennsäule..............................................................................................6
2.3.4 Stationäre Phasen.................................................................................6
2.3.5 Ofen........................................................................................................6
2.3.6 Detektor..................................................................................................7
2.3.7 Messapparatur vom Praktikum............................................................8
3 Experimenteller Teil............................................................................................................9
3.1 Trägergasgeschwindigkeit...................................................................................9
3.1.1 Einleitung................................................................................................9
3.1.2 Durchführung: Einstellung der Trägergasgeschwindigkeit...............10
3.2 Injektionstechniken.............................................................................................11
3.2.1 Einleitung.............................................................................................11
3.2.2 Ziel des Versuchs..............................................................................12
3.2.3 Durchführung.......................................................................................13
3.3 Die Temperatur als gaschromatographischer Parameter...............................14
3.3.1 Einleitung.............................................................................................14
3.3.2 Durchführung.......................................................................................14
3.4 Retentionsindex ...............................................................................................16
3.4.1 Einleitung.............................................................................................16
3.4.2 Durchführung.......................................................................................16
3.5 Testmischung für Kapillarsäulen nach K. Grob................................................18
3.5.1 Einleitung.............................................................................................18
3.5.2 Durchführung.......................................................................................19
4 Literatur..............................................................................................................................20
GC-TEIL 1
1 Zielsetzung
Das Ziel dieses Teils des Praktikums ist eine Einführung in die
Kapillargaschromatographie. Die folgenden Experimente sollen den Einfluss von
verschiedenen Parametern auf die Trennung eines Gemisches demonstrieren und
Gelegenheit geben, eine einfache quantitative Bestimmung durchzuführen.
2 Theoretischer Teil
2.1 Einleitung
Die Gaschromatographie ist eine leistungsfähige Methode zur Trennung von
Gemischen flüchtiger Komponenten. Die erforderlichen Probemengen sind relativ klein
(< 1 ng/Komponente). Die hohe erreichbare Trennleistung erlaubt die Auftrennung von
sehr komplexen Gemischen .
Abb. 1 Chromatogramm einer Tabakrauchfraktion (semi-volatiles) nach K. Grob
Abb. 1 zeigt das Chromatogramm einer Tabakrauchfraktion (sogenannte semi-
volatiles). Die Trennung wurde mit der besten zur Zeit erreichbaren Trennleistung
durchgeführt. Von den etwa 3’000 in dieser Fraktion vorhandenen Komponenten
können 1’000 chromatographisch getrennt werden.
GC-TEIL 2
2.2 Hochauflösende Gaschromatographie
In der Gaschromatographie (GC) werden als stationäre Phasen adsorbierende
Festkörper oder absorbierende Flüssigkeiten eingesetzt. Man unterscheidet
grundsätzlich zwischen zwei Säulentypen:
• Die gepackten Säulen (packed columns)
enthalten ein inertes Trägermaterial, auf dem die stationäre Phase
aufgebracht ist.
• Die Kapillarsäulen (open tubular columns)
bestehen aus langen dünnen Rohren (Glas, Quarz). Man unterscheidet
wiederum zwei Arten von Kapillarsäulen:
- die Dünnschichtkapillarsäulen (supported coated open tubular
columns, SCOT), in welchen das Trägermaterial, das die stationäre
Phase enthält, als dünne Schicht auf der Rohrinnenwand aufgebracht
ist.
- die Dünnfilmkapillarsäulen (wall coated open tubular columns, WCOT),
in welchen die stationäre Phase als dünner Flüssigkeitsfilm auf die
entsprechend behandelte Kapillarwand direkt aufgetragen wird.
Da mit Kapillarsäulen sehr hohe Auflösungen erzielt werden können, spricht man beim
Einsatz solcher Säulen von hochauflösender Gaschromatographie (HRGC).
Daten für typische Säulen für Gaschromatographie sind in der Tabelle 1
zusammengestellt.
GC-TEIL 3
Tabelle 1: Daten typischer Säulen für Gaschromatographie
Konventionelle,
gepackte Säule
Dünnschicht-
Kapillarsäule
Dünnfilm-
Kapillarsäule
Säulenlänge 2 m 30 m 50 m
Säuleninnen-
Durchmesser
4 mm 0.5 mm 0.25 mm
Träger Diatomeenerde,
Partikeldurchmes-
ser: 0.1 mm
Dünne Schicht
Trägermaterial auf
Kapillarwand
Kapillarwandung
Flüssige Phase Belegung von ca.
20 Gew.-% des
Trägers
Belegung mit
dünnem Film
Film von ca. 1
µm Dicke auf
Kapillarwandung
Phasenverhält-nis β = VM/VS
ca. 10 ca. 20 - 50 ca. 100 - 1000
Belastung mit
Probe
gross (1 mg) mittel klein (< 1 µg)
Strömungsge-
Schwindigkeit des
Trägergases
60 ml/min 5 ml/min 1 ml/min
Anzahl
theoretischer
Böden
3000 50'000 150'000
Bodenhöhe 0.7 mm 0.6 mm 0.3 mm
Heutzutage werden in der analytischen Praxis meistens Säulen vom Typ
„Dünnfilmkapillarsäulen“ eingesetzt.
GC-TEIL 4
2.3 Instrumentierung und Arbeitstechnik in der Gaschroma- tographie
Abb. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines Gaschromatographen.
Abb. 2: Gaschromatograph
2.3.1 Injektor
Der Injektor dient zur Einbringung der Probe in das Trennsystem. Es ist wichtig, dass
beim Einspritzen eine möglichst schmale Startbande produziert wird, d.h. die Probe
auf möglichst kleinem Raum an den Säuleneingang gebracht wird. Das Probengemisch
wird meist in einem leichtflüchtigen Lösungsmittel gelöst und mit Hilfe einer Spritze in
den Injektor gebracht. Prinzipiell werden zwei Arten von Injektoren unterschieden. Beim
on-column injector (Abb. 3) wird die Spritzenkanüle in die Trennsäule eingeführt und so
die Probelösung direkt in die Kapillare abgegeben. Beim split injector (Abb. 4)
dagegen, wird die Probelösung über ein Septum (eine Membran aus weichem
Kunststoff oder Gummi) in den Verdampfungsraum injiziert. Durch die dort herrschende
Temperatur (meistens 200 - 300°C) verdampft die Probe und es entsteht eine
Dampfwolke, welche durch das Trägergas in die Säule transportiert wird. Die auf die
Säule gelangende Probemenge kann mit Hilfe einer Stromteilung (split) reguliert
werden.
GC-TEIL 5
Abb. 3 on-column injector Abb. 4 split injector
2.3.2 Trägergas
Das Trägergas (mobile Phase, Elutionsmittel, Carrier) wird über ein Druckreduzierventil
zum Injektor geleitet. Die am häufigsten verwendeten Trägergase sind Wasserstoff
und Helium.
In der Gaschromatographie wird – im Gegensatz zur Flüssigchromatographie – eine
inerte mobile Phase eingesetzt. Die Trennung erfolgt allein aufgrund der Eigenschaften
der stationären Phase.
GC-TEIL 6
2.3.3 Trennsäule
Eigenschaften von Trennsäulen wie Säulentypen, Säuleninnendurchmesser, Träger,
Belastung mit Probe etc. sind in der Tabelle 1 zusammengestellt. Aus Gründen der
Inertheit wird als Rohrmaterial heute vor allem Quarz (Fused Silica) eingesetzt.
2.3.4 Stationäre Phasen
Die stationäre Phase beeinflusst durch ihre chemischen Eigenschaften das
Retentionsverhalten bestimmter Substanzen. Ein wichtiges Kriterium zur Klassifizierung
der Selektivität der stationären Phase ist ihre Polarität. Polare Verbindungen treten
selektiv mit polaren stationären Phasen in Wechselwirkung und werden entsprechend
ihrer Polarität zurückgehalten, d.h. die Polarität beeinflusst den Verteilungskoeffizienten
K.
Ein Beispiel für eine apolare stationäre Phase ist Apiezon L (Gemisch von gesättigten
Kohlenwasserstoffen mit relativen Molmassen bis zu 15’000). Diese Phase ist für die
Trennung von apolaren Gemischen geeignet, wie z.B. von gesättigten und
ungesättigten Kohlenwasserstoffen und Halogenverbindungen. Eine stationäre Phase,
bestehend aus Polyethylenglykol (z.B. Carbowax), ist eine ausgesprochen polare
stationäre Phase, die bei Trennungen von Alkoholen, Estern, Ketonen, Aldehyden
usw. angewendet wird.
2.3.5 Ofen
Neben der Filmdicke und der chemischen Zusammensetzung der stationären Phase ist
der Einfluss der Temperatur auf das Retentionsverhalten von grosser Bedeutung. Der
Dampfdruck einer Komponente und damit ihr Verteilungskoeffizient K ist
temperaturabhängig. Trennungen von Gemischen mit einem grossen
Flüchtigkeitsbereich werden deshalb mit Vorteil mit einem Temperaturgradienten
(Temperaturprogramm) durchgeführt. Die Temperatur wird im Verlauf der Trennung
kontinuierlich erhöht, und somit werden die Verteilungskoeffizienten der noch im
Trennsystem befindlichen Komponenten erniedrigt. Die Folge ist eine raschere Elution
der höhersiedenden Komponenten sowie eine bessere Auflösung und bessere
quantitative Auswertung.
GC-TEIL 7
2.3.6 Detektor
Der meistverwendete Detektor in der Gaschromatographie ist der
Flammenionisationsdetektor (Flame ionization detector, FID). Abb. 5 zeigt den
schematischen Aufbau eines FID.
Gegenüber anderen Detektoren weist er
den Vorteil grosser Empfindlichkeit bei
einem sehr breitem Anwendungsbereich
auf. Der FID ist auf kohlenstoffhaltige
Verbindungen empfindlich und kaum auf
bestimmte Substanzklassen beschränkt.
Die Eluenten werden in einer
Diffusionsflamme verbrannt, wobei in
minimaler Ausbeute (wenige ppm) durch
Abregung vibratorischer Molekülzustände
Ionen entstehen. Die Ionen werden in
einem elektrischen Feld (ca. 300 V)
beschleunigt und der resultie-
rende Strom wird gemessen. Die
Reaktionsgleichung lautet [9]:
CH• + O --> CHO+ + e-
Abb. 5 Flammenionisationsdetektor
N.B.: Der FID spricht auf kleine Heteroatome enthaltende, organische Moleküle wieCO, CS2, COS, CH2O, HCOOH, HCN oder HCONH2 äusserst schlecht an und
registriert fast alle anorganischen Komponenten gar nicht!
Der Wärmeleitfähigkeitsdetektor, WLD, (thermal conductivity detector, TCD) ist
ebenfalls sehr universell, jedoch ist er weniger empfindlich als der FID. Er wird vor
allem für die Detektion bei Trennungen mit gepackten Säulen verwendet.
Der Elektroneneinfangdetektor (electron capture detector, ECD) ist ein selektiver
Detektor, welcher auf Komponenten mit Elektroneneinfang-Eigenschaften anspricht
(bestimmte Moleküle mit Heteroatomen). Der Anwendungsbereich ist daher
eingeschränkt. Die Empfindlichkeit ist jedoch sehr hoch. Dieser Detektor wird bei der
selektiven Registrierung von bestimmten Komponenten (z.B. gewisse Pestizide)
eingesetzt.
GC-TEIL 8
Ein weiterer Detektor, welcher sehr empfindlich ist und ausserdem strukturelle
Informationen liefert, ist das Massenspektrometer , MSD (vgl. 2. Teil). Dieser
Detektor hat einen sehr breiten Anwendungsbereich.
2.3.7 Messapparatur vom Praktikum
Säule: Dünnfilmkapillarsäule vom Typ SE 54 (DB5); Länge: 30 m; Durchmesser: 0.32 mm; Filmdicke: 0.25 µm.
Temperatur Bereiche: 40oC - 280oC für die GC Geräte
40oC - 250oC für das GC/MS Gerät
Trägergase: Helium (GC-Gerät rechts und GC/MS Gerät)
H2 (GC –Gerät links)
Injektor: On-Column Injektor (GC-Gerät rechts und GC/MS Gerät)
Split Injektor (GC-Gerät links)
Detektor: FID (GC-Geräte, Arbeitstemperatur 290 oC)
MS (GC/MS Gerät, Arbeitstemperatur 260 oC)
GC-TEIL 9
3 Experimenteller Teil
3.1 Trägergasgeschwindigkeit
3.1.1 Einleitung
Die Abhängigkeit der theoretischen Trennstufenhöhe H von der linearen
Strömungsgeschwindigkeit wird durch die Van-Deemter Gleichung beschrieben:
H = A + B/u + Cu
H: Trennstufenhöhe
u: lineare Strömungsgeschwindigkeit
A: Eddy Diffusion
B: longitudinale Diffusion
C: Massenübergangsterm
GC-TEIL 10
3.1.2 Durchführung: Einstellung der Trägergasgeschwindigkeit
Da der Trägergasfluss durch das Trennsystem noch nicht bei allen kommerziellen
Gaschromatographen direkt gemessen werden kann, muss er indirekt bestimmtwerden. Es wird eine nicht retinierte Probe (z.B. Methan) injiziert und t0 gemessen.
Daraus kann der Fluss berechnet werden.
Es wird 1 µl Erdgas auf das kalte Trennsystem aufgegeben. Die Zeit zwischen
Probenaufgabe und Detektion der Probe wird gemessen. Der Druck des Trägergasesist dabei so zu wählen, dass t0 der folgenden Formel entspricht:
Elutionszeit [sec] = ƒ · Säulenlänge [m] (1)
wobei der Faktor ƒ sehr stark vom verwendeten Trägergas abhängig ist. Er beträgt fürH2 2.0 sec/m, für He 3.5 sec/m und für N2 6.5 sec/m.
Fragen:
• Wieso muss der Trägergasfluss auf einen bestimmten Wert eingestellt
werden?
• Wie ist die grosse Spanne für ƒ zu erklären?
• Was sind mögliche Vor- und Nachteile der verschiedenen Trägergase?
GC-TEIL 11
3.2 Injektionstechniken
3.2.1 Einleitung
Die Einführung der Probe in das gaschromatographische System ist ein wichtiger
Schritt bei der Analyse. Gasförmige Proben können direkt durch Einspritzen in das
System aufgegeben werden. Flüssige und feste Proben können nach Verdünnung mit
einem gaschromatographisch nicht störenden Lösungsmittel eingebracht werden. Um
die Probe in die Injektionsspritze aufzuziehen, taucht man die Öffnung der Kanüle in die
zu analysierende Flüssigkeit und zieht den Stempel hoch. Dabei werden leicht
Luftblasen mit in den Zylinder gezogen oder aus der Probe Gasblasen gebildet. Sie
werden durch wiederholtes, rasches Einstossen und Hochziehen des Stempels
entfernt. Dabei bleibt die Öffnung der Kanüle unter der Probenoberfläche. Nach
Entfernen der Luftblasen zieht man ein wenig mehr Flüssigkeit in den Zylinder, als man
für die Probenaufgabe benötigt. Dann wird mit dem Stempel unter Beachtung des
Eigenvolumens der Kanüle das wirklich erwünschte Volumen eingestellt und die Kanüle
aussen vorsichtig von Flüssigkeit befreit.
Filled Needle Technique (A)
Die Probelösung befindet sich nur in der Nadel.
Nach Vorbereitung der Spritze wird die Nadel in
das Septum des Injektors eingeführt und die Probe
verdampf sofort. Da bei dieser Technik die Nadel
beheizt wird, wird das Kanülenvolumen
einberechnet!
Hot Needle Technique (B)
Nach Einstellung des gewünschten Volumens wird
der Stempel hochgezogen, bis am oberen Ende
der Kanüle die eingesogene Luft sichtbar wird.
Nach dem Einführen der Nadel in das Septum des
Einspritzblocks wird bis zur Injektion der Probe
einige Sekunden gewartet . In dieser Zeit wird die
Nadel im heissen Einspritzblock aufgeheizt.
Nadel
mit
Probe
Stempel
Nadel mit
Luft
Probe
Luft
GC-TEIL 12
Solvent Flush Technique (C)
Zuerst wird reines Lösungsmittel in der oben
beschriebenen Art in die Spritze aufgezogen. Der
Stempel wird zurückgezogen, bis am oberen Ende der
Kanüle die eingesogene Luft sichtbar wird. Nun wird die
Kanüle in die Probenlösung eingetaucht und das
gewünschte Volumen aufgezogen. Durch Zurückziehen
des Stempels wird die Nadel mit Luft gefüllt. Nachdem
die Kanüle abgewischt wurde, wird die Nadel in das
Septum des Injektors eingeführt und die Probe
eingespritzt.
On-Column Technique (D)
Die spezielle on-column Spritze wird mit Probelösung
gefüllt und bis knapp vor das Ventil in den Injektor
eingeführt. Das Ventil wird geöffnet, die Kanüle ganz
eingeführt und die Probe injiziert.
Beim Herausziehen der Kanüle das Ventil erst schliessen,
wenn sich die Nadelspitze wieder knapp oberhalb des
Ventils befindet. Da bei dieser Technik die Nadel nicht
beheizt wird, wird das Kanülenvolumen nicht
einberechnet!
3.2.2 Ziel des Versuchs
Ziel des Versuchs ist es, die Vor- und Nachteile der hier beschriebenen
Injektionstechniken zu untersuchen. Es ist wichtig, dass bei allen Techniken vom
Einführen der Kanüle in das Septum des Injektors an der genaue und reproduzierbare
Zeitablauf beachtet wird.
Probe
Luft
Luft
Losung-
mittel
Probe
Stempel
GC-TEIL 13
3.2.3 Durchführung
Testlösung:
Es wurde eine Lösung der C10- bis C23-n-AIkane in Hexan so hergestellt, dass im
Idealfall (d.h. gesamte injizierte Probemenge gelangt auf das Trennsystem) Signale
mit gleichem Flächenintegral entstehen.
Temperaturprogramm:
Die Injektion erfolgt bei 80°C. Anschliessend wird sofort mit 20°C/min aufgeheizt, bis
das letzte Alkan eluiert worden ist.
Injektionstechniken A-C (Split Injektor):
Es werden jeweils 0.8 µl der Testlösung injiziert.
Bei der hot needle technique (B) soll die Wartezeit zwischen dem Einführen der Nadel
in den Einspritzblock und der Injektion der Probe 4 Sekunden betragen .
Die Lösungsmittelmenge (Hexan) bei der solvent flush technique (C) soll 1 µl
betragen.
Injektionstechnik D (On-column Injektor):
Es werden 0.3 µl der Testlösung injiziert.
Fragen:
• Die Peakintegrale aller n-Alkane müssen graphisch dargestelltwerden
• Wie können die beobachteten Effekte erklärt werden?
• Welches sind die Vor- und Nachteile der einzelnen Injektionstechniken?
• Wie wurde die Testlösung eingewogen?
GC-TEIL 14
3.3 Die Temperatur als gaschromatographischer Parameter
3.3.1 Einleitung
Die Temperatur, welche die Säule im Ofen annimmt, ist im thermodynamischen Sinne
ein gaschromatographischer Parameter. Sie beeinflusst bei gegebener stationärer
Phase die Verteilungskoeffizienten der zu trennenden Komponenten. Als Grundregel
gilt:
Retentionsvolumina vermindern sich mit steigender Temperatur exponentiell.
log VR ~ 1/ T (2)
Die Verteilungskoeffizienten verschiedener Substanzklassen zeigen in einer
gegebenen stationären Phase je nach ihrer Struktur charakteristische
Temperaturabhängigkeiten. Für die Trennung bestimmter Stoffpaare gibt es daher
optimale Säulentemperaturen, die bei der Analyse eingestellt werden müssen. Bei
diesen Temperaturen sind die Unterschiede zwischen zwei Verteilungskoeffizienten
am grössten. Es kann durchaus der Fall eintreten, dass bei Temperatursteigerung eine
bessere Trennung erreicht wird. Im Normalfall ergeben sich jedoch bei Senkung der
Säulentemperatur grössere Unterschiede in den Verteilungskoeffizienten. Bei
Mischungen mit grossem Flüchtigkeitsbereich der Komponenten wäre für die optimale
Trennung von Stoffpaaren in verschiedenen Flüchtigkeitsbereichen die jeweils
optimale Arbeitstemperatur einzustellen.
3.3.2 Durchführung
3.3.2.1 Isotherm
Die Testmischung (C10- bis C15-n-AIkane, 1:5000 in Hexan) wird nach der hot needle
technique (Wartezeit 2 s, 0.8 µl) bzw. on-column (0.3 µl, je 2 x 5 Versuche)
eingespritzt. Der Trägergasdruck wird entsprechend der Säulenlänge eingestellt. Es
werden folgende Ofentemperaturen gewählt:
Isotherm: 100°C, 110°C, 120°C, 130°C, 140°C
GC-TEIL 15
3.3.2.2 Variation der Aufheizrate (programmierter Verlauf)
Die Testmischung (C10- bis C15-n-AIkane, 1:5000 in Hexan) wird nach der hot needle
technique (Wartezeit 2 s, 0.8 µl) bzw. on-column (0.3 µl) (2 x 5 Versuche) eingespritzt.
Der Trägergasdruck wird entsprechend der Säulenlänge eingestellt.
Temperaturprogramm: Starttemperatur: 100°C
Aufheizraten: 5°C/min,
10°C/min,
15°C/min,
20°C/min
Fragen:
• Was würde man für ein bei 50 °C isotherm aufgenommenes Chromato-
gramm erwarten?
• Die Chromatogramme sollen erläutert werden
• Lässt sich der oben erwähnte Zusammenhang zwischen Säulentemperatur und
Retentionsvolumen bestätigen (Graphische Darstellung notwendig)?
• Wann ist der isotherme und wann der programmierte Temperaturverlauf
vorzuziehen?
• Was würde mit einer Kombination von beiden Varianten erreicht?
GC-TEIL 16
3.4 Retentionsindex (Skript „Analytische Chemie II“ S. 31)
3.4.1 Einleitung
Da die Retentionsdaten sehr stark von den verschiedenen experimentellen
Bedingungen (Stationäre Phase, Trägergas, Trägergasfluss, usw.) abhängen, werden
in der analytischen Praxis oft Relativmessungen vorgenommen. Ein Beispiel dafür sind
die relativ zu Alkanen ermittelten Retentionsindizes, die für eine bestimmte Saule und
Temperatur konstanten Parameter sind. Für die n–Alkane lauten die Retentionsindizes:
n-Decan: I = 1000, n-Undecan: I = 1100, n-Dodecan: I = 1200, u.s.w.
Retentionsindex I:
I = 200 ⋅logV
R
o (X) − logVR
o (nPz)
logVR
o (Pz + 2 ) − logVR
o (nPz)+100 ⋅ z (3)
logVR
o (nPz) ≤ logVR
o (X) ≤ logVR
o (Pz +2 )
VR
o = VR − V0
nPz: n-Alkan mit z C-Atomen, eluiert vor der Substanz X
nPz+2: n-Alkan mit z+2 C-Atomen, eluiert nach der Substanz X
z: eine ganze Zahl
Das Retentionsvolumen VR
o in Gl. (3) kann durch die Retentionszeit tR
o ersetzt werden,
weil: VR
o = tR
o ⋅ F , wobei F die volumetrische Strömungsgeschwindigkeit ist (Skript
„Analytische Chemie II“ S. 8).
3.4.2 Durchführung
Split-injektor:Die Testmischung (C10- bis C15-n-AIkane, 1:5000 in Hexan) und 1-Decanol (auch
1:5000 in Hexan) werden separat nach der hot needle technique (Wartezeit 2 s, 0.8
µl) eingespritzt. Es wird eine konstante Ofentemperatur von 120°C gewählt.
GC-TEIL 17
On-column-injektor:Die Testmischung (C10- bis C15-n-AIkane, 1:5000 in Hexan) und 1-Decanol (auch
1:5000 in Hexan) werden separat on-column (0.3 µl) eingespritzt. Es wird eine
konstante Ofentemperatur von 120°C gewählt.
Der Retentionsindex für 1-Decanol muss für beide Geräte berechnet werden. Im
Idealfall sollte man zweimal dasselbe Resultat bekommen.
GC-TEIL 18
3.5 Testmischung für Kapillarsäulen nach K. Grob
3.5.1 Einleitung
Die Testmischungen I und II nach K. Grob erlauben eine einfache Güte(über)prüfung
von polaren bzw. apolaren Kapillarsäulen.
Testmischung I enthält die folgenden Substanzen ohne 12.
Testmischung II enthält die folgenden Substanzen ohne 11 und al.
Decan (10) 2,6-Dimethylanilin (A)
Undecan (11) 2,6-Dimethylphenol (P)
Dodecan (12) 2-Ethylhexansäure (S)
Nonanal (al) Dicyclohexylamin (am)
1-Oktanol (ol) Methylester der2,3-Butandiol (D) Fettsäuren C10-C12 (E10-E12)
al ol D am A P S
1110 E11E10
106°C
D
10
ol P S A
12 E10 E11
am
118°C
Elutionsmuster für 0.15 µm DB Wax
Elutionsmuster für 0.15 µm SE 52
E12
E12
GC-TEIL 19
3.5.2 Durchführung
1. Gasfluss bei einer Säulentemperatur von 40 °C wie unter 3.1 erklärt
einstellen.
2. Temperaturprogramm wie folgt einstellen:
Start 40 °C, sofort mit Temperaturgradient d aufheizen.d = 50 · [m] · [°C] · [min-1] / Säulenlänge (für H2)
d = 25 · [m] · [°C] · [min-1] / Säulenlänge (für He)3. 1µl des Testgemisches einspritzen
Fragen:
• Elutionstemperatur des Esters E12 bestimmen und entsprechende Filmdicke der
Kapillarsäule anhand des Nomogramms (Praktikumslabor) bestimmen.
• Aus E11 und E12 die Auflösung RS bestimmen (Skript „Analytische Chemie II“ S.
17).
RS = 2 ⋅tR1 − tR2
ω1 +ω 2
• Wieso sind einige Peaks kleiner und breiter?
GC-TEIL 20
5 Literatur
1 R. M. Smith;
Gas and Liquid Chromatography in Analytical Chemistry
John Wiley and Sons, 1988
2 G. Guiochon, C. L. Guillemin; Quantitative gas chromatography
Journal of chromatography library Vol 42, Elsevier, Amsterdam, 1988
3 G. Schomburg; Gaschromatographie, Verlag Chemie, Weinheim, 1987.
4 R.L. Grob; Modern Practice of Gas Chromatography, Wiley-lnterscience,
New York, 1977.
5 B. Baars, H. Schaller; Fehlersuche in der Gaschromatographie, VCH,
Weibheim (D), 1994.
6 E. Leibnitz, H.G. Struppe; Handbuch der Gaschromatographie,
Akademische Verlagsgesellschaft, Leipzig (D), 1984.
2. Teil
GC/MSGaschromatographie-Massenspektrometrie
2. Woche
Inhaltsverzeichnis
1 Zielsetzung............................................................................................................................I
2 Theoretischer Teil..................................................................................................................I
2.1 Einleitung................................................................................................................I
2.2 Prinzip 1,2.................................................................................................................I
2.3 Quadrupol-Massenfilter 3,4 ...................................................................................II
2.4 Das Auflösungsvermögen................................................................................IV
2.5 Darstellung der Spektren...................................................................................IV
2.6 Interpretation der Massenspektren 5,6 ..............................................................IV
3 Kopplung Gaschromatographie-Massenspektrometrie................................................V
3.1 Interface für die GC/MS-Kopplung 2.................................................................V
3.2 Datenerfassung und Datenverarbeitung..........................................................VI
3.3 Detektion von Einzelmassen 7.........................................................................VIII
4 Experimenteller Teil...........................................................................................................X
4.1 On-Column-Injektion eines Parfüms..................................................................X
4.2 On-Column-Injektion von Benzin.......................................................................X
4.3 Head Space Technique.....................................................................................XI
4.4 Quantitative Bestimmung von Limonen...........................................................XI
4.5 Interpretation eines Spektrums........................................................................XII
5 Literatur.............................................................................................................................XIII
GC/MS-TEIL I
1 Zielsetzung
Anhand eines typischen Trennproblems aus der Praxis, für das die
gaschromatographischen Bedingungen optimiert werden, wird der Einsatz der
Kopplung eines Gaschromatographen mit einem Massenspektrometer gezeigt.
Zudem ist die Möglichkeit gegeben, die Massenspektren mit Hilfe einer elektronischen
Spektrenbibliothek auszuwerten.
2 Theoretischer Teil
2.1 Einleitung
Die Massenspektrometrie (mass spectrometry, MS) ist eine Methode zur Trennung
und Detektion von Ionen mit unterschiedlichen Massen/Ladungs-Verhältnissen. Die
wichtigsten Anwendungen im Bereich der Chemie sind:
- Molmassenbestimmung
- Konstitutionsanalyse
- Isotopenanalyse
- Elementaranalyse
- chromatographischer Detektor
2.2 Prinzip 1,2
Die gasförmige Probe wird durch Beschuss mit Elektronen ionisiert und nach
Durchlaufen einer Beschleunigungsspannung in einem Magnet- und/oder elektrischen
Feld nach Massen/Ladungsverhältnissen aufgetrennt und anschliessend mit Hilfe eines
Multipliers detektiert. Um Kollisionen der Ionen mit anderen Gasmolekülen zu
vermeiden, arbeitet das Gerät im Vakuum, wobei die mittlere freie Weglänge der
Ionen mindestens gleich dem Abstand zwischen Ionenquelle und Detektor sein muss.
Die Ionisationsenergien der meisten organischen Komponenten liegen im Bereich von
8 bis 15 eV. Um eine optimale Ionisationsausbeute und reproduzierbare Ergebnisse
zu erhalten, muss aber die Energie der Elektronen höher liegen. Üblicherweise werden
GC/MS-TEIL I I
sie auf etwa 70 eV beschleunigt. Als Elektronenquelle kann z.B. ein glühender Draht
dienen (Glühemission).
2.3 Quadrupol-Massenfilter 3,4
Besonders in Kopplung mit der Gaschromatographie werden häufig Quadrupol-
Massenfilter eingesetzt. Das Trennprinzip beruht auf der Bahnstabilität bewegter
Ladungsträger mit einem bestimmten m/z-Verhältnis in einem Quadrupolfeld, dasdurch Überlagerung einer Gleichspannung Vdc mit einer Radiofrequenz Vrf cos (ωt)
zwischen vier Stabelektroden entsteht (Abb. 1).
Gegenüberliegende Stäbe sind jeweils
elektrisch verbunden. Man spricht
üblicherweise vom positiven undnegativen Stabpaar, obwohl Vrf
betragsmässig grösser ist als Vdc. und
somit auch das positive Paar während
einer gewissen Periode der
Radiofrequenz negativ geladen ist. Für
das qualitative Studium der Flugbahnen
werden die Bewegungen der Ionen in
der zx- und zy-Ebene getrenntbetrachtet (Abb. 2). m1, m2, m3 und m4
sind Ionen aufsteigender Masse gleicher
Ladung.
Abb. 1 Skizze eines Quadrupols
GC/MS-TEIL I I I
Abb. 2 links: zx-Ebene, rechts: zy-Ebene des Quadrupolfilters
oben: nur Vdc angelegt, unten: Vdc und Vrf.
Es fällt auf, dass nur durch Anlegen der Gleichspannung keine Massentrennung möglich
ist, und die Flugbahn hauptsächlich vom Eintrittswinkel abhängig ist. Wird aber
zusätzlich die Radiofrequenz eingeschaltet, werden bestimmte m/z-Verhältnisse
unabhängig von ihren Eintrittswinkeln stabilisiert. Vereinfacht kann man sich die
Funktionsweise so vorstellen, dass die Ionen je nach Trägheit (also m) unterschiedlich
stark von der Gleichspannung bzw. Wechselspannung beeinflusst werden, und nur
bestimmte Massen im Quadrupolfeld stabilisiert sind. Um den interessierenden m/z-Bereich abzutasten werden meist Vdc und Vrf unter Beibehaltung ihres Verhältnisses
verändert. Die exakte mathematische Beschreibung4 des Quadrupolfeldes ist relativ
aufwendig.
GC/MS-TEIL IV
2.4 Das Auflösungsvermögen
Das Auflösungsvermögen R ist definiert als m/∆m.
Hohe Auflösungsvermögen erlauben sehr genaue
Massenbestimmungen und sind damit von
Bedeutung für Elementaranalysen.
Beispiel: C14H30 Mr = 198.2347
C13H26O Mr = 198.1984
∆m = 0.0363 amu
Abb. 3
Gerät Auflösung R
einfachfokussierende Magnetsektorgeräte 1’000 - 5’000
Quadrupolmassenfilter 1’000
doppelfokussierende Magnetsektorgeräte 10’000-100’000
Cyclotronresonanz-Massenspektrometer >1’000’000
2.5 Darstellung der Spektren
Das Massenspektrum ist die Darstellung der Häufigkeit der Ionen als Funktion ihres
Massen/Ladungs-Verhältnisses m/z. Das intensivste Signal wird als Basispeak
bezeichnet und erhält willkürlich die Intensität 100% zugeordnet. Die Daten können
entweder in Tabellenform (sehr genau, wenig übersichtlich) oder als Strichspektrum
(Abb. 4, sehr übersichtlich, aber weniger genau) dargestellt werden.
2.6 Interpretation der Massenspektren 5,6
Für die Interpretation der Spektren sei auf die Vorlesungen und Übungen
Instrumentalanalyse bzw. Spektroskopie verwiesen.
GC/MS-TEIL V
57
71
85
99 113 127 141 170
60 80 100 120 140 160 180
100.0
M/E
Abb. 4 Strichspektrum von Dodecan
3 Kopplung Gaschromatographie-Massenspektrometrie
3.1 Interface für die GC/MS-Kopplung 2
Die Probleme, die bei der direkten Kopplung eines Gaschromatographen mit einem
Massenspektrometer auftreten, können durch die folgenden Daten illustriert werden:
- Ausgangsdruck beim GC: ≈ 1 bar
- Eingangsdruck bei der Ionenquelle des MS: ≤ 10-5 bar
- Trägergasfluss bei einer Kapillarsäule: 1 ml/min (entspricht etwa der
Leistung von Pumpsystemen in heute üblichen GC/MS-Geräten)
Für Kapillarsäulen, wie sie im Praktikum verwendet werden, ist beim Vorhandensein
von leistungsfähigen Pumpsystemen eine direkte Ankopplung an die Ionenquelle
möglich.
Für spezielle Anwendungen muss ein aber ein Interface im Sinne eines
Molekülseparators zwischen das Trennsäulenende und dem Ionenquelleneinlass des
Massenspektrometers eingesetzt werden, damit die MS-Pumpe nicht mit Trägergas
überlastet wird. Es existieren verschiedene Arten von Separatoren.
GC/MS-TEIL V I
Abb. 5 Jet-Separator
Beim Jet-Separator (Abb. 5) wird das
Trägergas-Eluenten-Gemisch durch eine
Düse in einen evakuierten Hohlraum
gepresst, wobei die leichten
Trägergasmoleküle schneller wegdif-
fundieren, als die Eluentenmoleküle,
welche mit grösserer Wahrscheinlichkeit
die Austrittsdüse erreichen.
Abb. 6 Effusionsseparator
Der Effusionsseparator (Abb. 6) besteht
aus einem Glassinterrohr, durch welches
die kleinen Trägergasmoleküle
abgesogen und die Eluenten
angereichert werden.
Abb. 7 Membranseparator
Im Membranseparator (Abb. 7) wird die
Löslichkeit organischer Komponenten in
Silikonpolymeren ausgenützt. Vom GC
her strömt das Trägergas-Eluenten-
Gemisch über die dünne Membran (≈20
µm), welche die organischen
Komponenten absorbiert und auf der
anderen Seite in die Ionenquelle des
MS abgibt.
3.2 Datenerfassung und Datenverarbeitung
Bei der instrumentellen Kopplung der Gaschromatographie mit der
Massenspektrometrie fällt in kurzer Zeit eine derart grosse Datenmenge an, dass eine
sinnvolle Verarbeitung nur mit einem Computer möglich ist. Abb. 8 zeigt die
schematische Darstellung eines Datenerfassungs- und Datenverarbeitungs-Systems,
wie es für GC/MS eingesetzt wird.
GC/MS-TEIL V I I
Spektrome-terinterface
MS
analog
Printer/Plotter Bildschirm Disk
Speicher zentraleRecheneinheit
digital
Abb. 8 Schema eines Datenerfassungs- und Datenverarbeitungssystems
Die Arbeitsweise solcher Systeme lässt sich wie folgt beschreiben:
Es werden laufend Massenspektren aufgenommen, wobei die Aufnahme eines
einzelnen Spektrums z.B. 0.5 sec dauert. Im Spektrometerinterface werden die
analogen Signale digitalisiert und die Daten mit Hilfe des Rechners auf einer Festplatte
gespeichert. Über ein Bildschirmterminal kann der Benützer die Auswertung der
gespeicherten Daten durch den Rechner steuern und kontrollieren, Resultate
ausdrucken und zeichnen lassen.
Das Computersystem stellt ein Paket von Programmen zur Verfügung, welche u.a.
folgende Aufgaben übernehmen:
- Akquirieren von Massenspektren
- Aufsummieren sämtlicher Ionenintensitäten in jedem Massenspektrum
(summierte Intensitäten, RIC: reconstructed ion current rsp. TIC: total ion
current)
- Graphische Darstellung der Chromatogramme; Ionenchromatogramme
einzelner Massen und Chromatogramm über alle Massen
- Darstellung einzelner und addierter (über mehrere Scans)
Chromatogramme
- Erstellen von Massenlisten
- Verarbeitung und Interpretation der Massenspektren mit Hilfe von
Spektrenbibliotheken (Spektrensubtraktion)
- Untergrundkompensation durch Subtraktion von Spektren in denen keine
Komponente eluiert worden ist.
GC/MS-TEIL V I I I
3.3 Detektion von Einzelmassen 7
Bei der Aufnahme von Massenspektren wird zwischen der Detektion der kompletten
Spektren (Full Scan) und der Einzelmassen-Registrierung (SIM: Selected Ion
Monitoring oder MID: Multiple Ion Detection) unterschieden. Die kontinuierliche
Aufnahme von Massenspektren (Full Scan) und die gleichzeitige Erfassung der
Retentionszeit ermöglicht die Identifizierung der Analyten durch Vergleich mit
Massenspektren-Bibliotheken.
Bei Quadrupolgeräten ist zu berücksichtigen, dass die Empfindlichkeit zur Erfassung
des Spektrums von der Messzeit der Ionen abhängt. Die Messzeit pro Masse ergibt
sich aus der Weite des Massenscans, beispielsweise 50-550 amu, und der
Abtastrate des Chromatogrammes, zum Beispiel 500 ms. Hieraus errechnet sich eine
Scanrate von 1000 Massen/s. Jede Masse aus dem gewählten Massenbereich wird
nur einmal während eines Scans kurzzeitig gemessen, beispielsweise 1 ms/amu. Alle
übrigen in der Ionenquelle parallel aus der Substanz entstandenen Ionen werden
während des Massenscans ausgeblendet, denn der Quadrupol arbeitet als
Massenfilter. Die typischen Empfindlichkeiten liegen für die Mehrzahl der
Verbindungen bei Quadrupol-Systemen im praktischen Einsatz im Bereich von 1 ng
Substanzmenge oder darunter. Eine Verlängerung der Scanzeit kann die
Empfindlichkeit dieser Systeme für den Full-Scan-Betrieb steigern, ist jedoch durch die
Geschwindigkeit der Chromatographie nach oben begrenzt. Im Falle quantitativer
Analysen ist auf eine ausreichende Abtastrate des chromatographischen Peaks zu
achten, um eine korrekte Flächenermittlung durchführen zu können. In der Praxis werden
bei der Kopplung mit der Kapillar-Gaschromatgraphie Scanraten von 0.5-1.0 s
benutzt.
Zur Steigerung der Empfindlichkeit und der Abtastrate bei Quadrupol-Systemen wird
häufig der SIM/MID-Modus gewählt (siehe Tabelle 1). Diese Einzelmassen-
Registrierung wird ausschliesslich zur Quantifizierung von bereits bekannten
Verbindungen eingesetzt, beispielsweise im Rahmen des Proben-Screenings.
Die Arbeitsweise eines GC/MS-Systems als massenselektiver Detektor setzt die
Auswahl bestimmter Ionen voraus, die selektiv den gewünschten Analyten
charakterisieren können. Andere in der Probe enthaltenene Verbindungen als die vor
der Analyse ausgewählten Komponenten bleiben undetektiert. Hierdurch wird die in
der Spurenanalyse meistens intensiv vorhandene Matrix ausgeblendet. Gleichzeitig
werden aber auch Analyten ausgeblendet, deren Auftreten nicht erwartet und
eingeplant wurde.
GC/MS-TEIL IX
Bei der Auswahl der zur Detektion nötigen Massen wird davon ausgegangen, dass
bei drei selektiven Massensignalen pro Substanz trotz Schwankungen der
Retentionszeit eine sichere Basis zur Ja/Nein-Entscheidung vorhanden ist. Eine
Identifizierung von Substanzen durch Vergleich mit der Spektrenbibliothek ist nicht
mehr möglich. Als Qualitätskriterium dienen die relativen Intensitäten der ausgewählten
Ionen. Dabei bedeutet ein Ion kein Kriterium, zwei Ionen ein Kriterium und drei Ionen
drei Kriterien! Dieses Verfahren zum Nachweis von Verbindungen kann durch
matrixbedingte Störungen fehlerbehaftet sein. In der Praxis der Spurenanalytik ist
bekannt, dass bei der SIM Analytik falsch positive Befunde in der Grössenordnung
von ungefähr zehn Prozent der Proben auftreten. In jüngster Zeit wird deshalb eine
Absicherung von positiven SIM-Daten in gleicher Weise wie bei positiven Resultaten
von klassischen GC-Detektoren durch ein vollständiges Massenspektrum des
vermuteten Analyten verlangt.
Anzahl
SIM-Ionen
Gesamt-
Scanzeit[ms]
Steuerzeit[ms]
Effektive
Messzeit proIon [ms]
Relative
Empfindlichkeit[%]
1 500 5 495 100
2 500 10 245 49
3 500 15 162 33
5 500 25 95 19
10 500 50 45 9
50 500 250 5 1
zum Vergleich Full-Scan
500 500 5 1 0.2
Tabelle 1 Messzeiten pro Ion und die relative Empfindlichkeit bei der SIM/MID-Analytik bei
gleichbleibender Abtastrate
GC/MS-TEIL X
4 Experimenteller Teil
4.1 On-Column-Injektion eines Parfüms
Ihr sollt verschiedene Parfüme von zu Hause mitnehmen. Eine Parfümprobe wirdzehnmal mit Ethanol verdünnt und davon 0.3 µL eingespritzt.
Temperaturprogramm: Start bei 60o C
Aufheizrate: 10o C / min
Falls die Trennung nicht optimal ist, muss das Temperaturprogramm angepasst
werden. Die am besten getrennten und intensivsten Peaks sollen mit Hilfe der
elektronischen Spektrenbibliothek interpretiert werden. Anhand der installierten NBS
Datenbank kann die Plausibilität der Strukturvorschläge überprüft werden. Von den
identifizierten Substanzen sollen 5-10 ausgedruckt werden. Es sollen wenn immer
möglich die Trivialnamen der Komponenten, oder sonst die IUPAC-Bezeichnungen
zusammen mit folgenden Angaben in Tabellenform aufgeführt werden:
Substanzname Molekularformel Masse Retentionszeit Qualität der
Übereinstimmung
Im Praktikum wird eine Dünnfilmkapillarsäule DB-5 von J&W Scientific, Folsom, CA,USA verwendet (Länge: 30 m, Durchmesser: 0.32 mm, Filmdicke: 0.25 µm).
4.2 On-Column-Injektion von Benzin
Benzin wird zehnmal mit Hexan verdünnt, und davon werden 0.3 µL mit folgendem
Temperaturprogramm eingespritzt:
Start bei 40o C
20 min isotherm bei 40o C
von 40o C bis 70o C mit Aufheizrate: 1o C / min
von 70o C bis 250o C mit Aufheizrate: 10o C / min
Die 5-10 besten Peaks, welche identifizierbar sind, sollen ausgedruckt werden.
GC/MS-TEIL X I
4.3 Head Space Technique
4.3.1 Einleitung
Bei der Head Space Technique wird der leichtflüchtige Anteil einer Probe analysiert. In
einer Flasche mit Septumstopfen wird eine Probe eingebracht. Nach der Äquilibrierung
wird aus dem Gasraum eine Probe entnommen und injiziert. Für die
Reproduzierbarkeit der Methode ist es entscheidend, dass die Bedingungen der
Äquilibrierung genau eingehalten werden. Je nach Temperatur der Probe ändert sich
die Zusammensetzung der Gasphase stark.
4.3.2 Durchführung
Ein paar Tropfen eines Parfüms werden in ein 5 ml Fläschchen gegeben, welches mit
einem Septumstopfen verschlossen wird. Durch das Septum wird eine Nadel
gestossen, welche als Ueberdruckventil dient. Die Flasche wird mit einem Föhn
erwärmt, und von der Gasphase werden 3 µl entnommen und injiziert.
Temperaturprogramm: Start bei 60o C
Aufheizrate: 10o C / min
Wenn eine Temperatur von 250oC erreicht ist, kann die Messung abgebrochen
werden. Die besten Peaks sollen mit Hilfe der Spektrenbibliothek interpretiert werden.
Es soll ebenfalls eine Benzinprobe mit der Head Space Technique eingespritzt
werden.
4.4 Quantitative Bestimmung von Limonen
Die meisten Parfüms enthalten den Stoff Limonen (1-methyl-4-(1-methylethenyl)-
cyclohexene). Limonen soll mit Hilfe einer externen Kalibration in einem Parfüm
quantitativ bestimmt werden. Dazu werden zuerst von einer Stammlösung mit einer
Limonen-Konzentration von 1 g L-1 durch Verdünnen mit Ethanol vier
Kalibrationslösungen hergestellt (z.B. 0.5, 0.25, 0.1, 0.05 g L-1 Limonen), die zusätzlich
eine konstante Menge eines internen Standard (Dodecan) enthalten. Das Parfüm muss
so verdünnt werden, dass die Limonenkonzentration der Parfümprobe innerhalb des
Kalibrationsbereiches liegt.
Die Messung wird mit dem SIM Methode durchgeführt. Dazu muss man zwei
möglichst speziphische Ionen für Limonen und Dodecan auswählen. Ausgewertet wird
GC/MS-TEIL X I I
immer das Verhältnis zwischen das Integral von Limonen und das Integral von
Dodecan.Von den Kalibrationslösungen und Parfümprobe werden jeweils 0.3 µL injiziert. Es
wird dasselbe Temperaturprogramm wie bei der Parfümprobe verwendet.
- Warum wird einen internen Standard verwendet?
- Warum wird die Messung mit dem SIM methode durchgeführt?
4.5 Interpretation eines Spektrums
Anhand eines ausgesuchten Beispiels soll ein MS-Spektrum ausführlich dokumentiert
und interpretiert werden (vergleiche Spektrenübungen).
GC/MS-TEIL X I I I
5 Literatur
1 I. Howe, D.H. Williams, R.D. Bowen; Mass Spectrometry: Principles and
Applications, McGraw-Hill Book Company, New York (1981)
2 G.M. Message; Practical Aspects of Gas Chromatography/Mass
Spectrometry, J. Wiley & Sons, New York (1984)
3 F.W. Karasek, R.E. Clemant; Basic Gas Chromatography–Mass
Spectrometry, Elsevier, Amsterdam, (1988)
4 P.H. Dawson; Quadrupole Mass Spectrometry, Elsevier Scientific
Publishing Company, Amsterdam-Oxford-New York (1976)
5 J.R. Chapman; Practical Organic Mass Spectrometry, J. Wiley & Sons,
Chichester (1985)
6 E. Pretsch, T. Clerc, J. Seibl, W. Simon; Tabellen zur Strukturaufklärung
organischer Verbindungen mit spektroskopischen Methoden, Springer
Verlag, Berlin (1981)
7 H. J. Hübschmann; Handbuch der GC/MS: Grundlagen und Anwendungen, VCH,
Weinheim – New York (1996)
GC/MS-TEIL XIV
Richtlinien zum GC und GC/MS Bericht
1 Titelblatt
- GC/MS
- Praktikum in Analytischer Chemie
- Namen
- Datum
2 Zusammenfassung (kurze, klare Sätze)
- in welchem Rahmen wurde was durchgeführt
- was wurde wie und warum untersucht
- was wird man im Bericht zeigen
3 Theorie
- kurz und prägnant
4 Experimenteller Teil
- was wurde wie gemessen
- genaue Angaben (Mengen, Temperaturprogramm, % prozentuale
Übereinstimmung der Spektren etc.)
- welche Geräte, Säulen und Trägergase wurden verwendet
5 Resultate und Diskussion
- Zuordnung der Chromatogramm-Signale mit Kommentaren
- Vergleich der Chrom. bzgl. Temperaturprogramm und Einspritztechniken
- genaue Interpretation eines MS-Spektrums
- allgemeine Diskussion über Konstitutionsermittlung via Datenbank
- Beantwortung der in der Anleitung gestellten Fragen
6 Anhang
- Chromatogramme
- MS-Spektren
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