Download - Separačné metódy v analytickej chémii
![Page 1: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/1.jpg)
Separačné metódy v
analytickej chémii RNDr. Svetlana Dokupilová PhD.
2. Roč. LS
![Page 2: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/2.jpg)
Definícia separácie z pohľadu analytickej
chémie
Separácia je operácia, pri ktorej sa
vzorka delí najmenej na dva podiely
odlišného zloženia
Pri separácii sa využívajú rozdielne fyzikálne,
chemické a biologické vlastnosti látok
![Page 3: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/3.jpg)
Význam a dôvody separácie
Separácia je zvyčajne jedným z počiatočných
stupňov analytického riešenia problému – po
odbere a orientačných skúškach ( ZS)
![Page 4: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/4.jpg)
Význam a dôvody separácie
Príprava analyticky čistých látok – tzv.
štandardov
Úprava vzorky pred analýzou
Odstránenie, resp. zníženie vplyvu rušiacich
zložiek na signál analytu
Zakoncentrovanie analyzovaných zložiek
![Page 5: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/5.jpg)
Význam a dôvody separácie
Príprava analyticky čistých látok – tzv. štandardov
Úprava vzorky pred analýzou
Odstránenie, resp. zníženie vplyvu rušiacich zložiek
na signál analytu
Zakoncentrovanie analyzovaných zložiek
![Page 6: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/6.jpg)
Rozdelenie separačných metód
Jednostupňové s malou účinnosťou
vytvárajú sa 2 fázy, pričom jedna obsahuje vo väčšom
množstve zložky hľadané a druhá zložky rušiace
Viacstupňové s vyššou účinnosťou
vzniká koncentračný gradient zložiek v jednej fáze:
elektroforéza, chromatografia
![Page 7: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/7.jpg)
Typy separačného procesu
Skupenstvo vzorky
Skupenstvo oddelenej zložky
Princíp, resp. metóda
Plynné Plynné
Kvapalné
Difúzia, GC, MS
Kondenzácia, sorpcia, GC
Kvapalné Plynné
Kvapalné
Tuhé
Destilácia, GC, MS
Extrakcia, CE, ITP, LC IEC, destilácia
Zrážanie, sorpcia, elektrolýza, kryštalizácia, centrifugácia
Tuhé Plynné Sublimácia, MS, termická analýza
![Page 8: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/8.jpg)
1. Skupina jednoduchých separačných
metód Zrážanie
Elektrolytická separácia – elektrogravimetria
Destilácia
Extrakcia
Dialýza
![Page 9: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/9.jpg)
Zrážanie v separačných analytických
postupoch
Súčin rozpustnosti:
MmBn mM n+ + nB m-
Ks = a(B)n.a(M)m
Ak je koncentrácia iónov v roztoku malá, môžeme aktivitu nahradiť koncentráciou
Príklady:
Filtrácia – odstránenie rušiacich iónov z roztoku pred dôkazom (napr. amfotérne hydroxidy ZS)
Gravimetria – LS
![Page 10: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/10.jpg)
Elektrogravimetria
Nernstov vzťah
•E – elektrický potenciál elektródy
•E0 - štandardný elektródový potenciál
•R – molárna plynová konštanta (8,314 J/K.mol)
•T - teplota v kelvinoch (teplota ve °C + 273,15)
•n - počet vymenených elektrónov
•F – Faradayova konštanta (96485 C/mol)
•a - aktivita oxidovanej alebo redukovanej formy
![Page 11: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/11.jpg)
Elektrogravimetria
Polvlnový potenciál
![Page 12: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/12.jpg)
Elektródy používané pri
elektrogravimetrii Pokrytie vyredukovaným kovom z roztoku
Cu 2+ + 2e- Cu
![Page 13: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/13.jpg)
Destilácia
![Page 14: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/14.jpg)
Destilácia
Je založená na čiastočnom odparení kvapalnej sústavy a následnej kondenzácii pár ochladením
Podstata destilácie ako analytickej metódy je v tom, že zloženie pár nad kvapalinou sa líši od zloženia kvapaliny
Destiláciou možno oddeliť, prečistiť od seba zložky s rozdielnou prchavosťou
Separácia destiláciou ma tým vyššiu účinnosť, čím sú väčšie rozdiely v prchavosti (tlak nasýtených pár) kvapalných zložiek
![Page 15: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/15.jpg)
Destilácia
Účinnosť separácie (separačný faktor) látok A a B je daná relatívnou prchavosťou
P0A/P0
B = (YAXB)/(YBXA)
P0 – tlak nasýtených pár
X – molové zlomky vzťahované na kvapalinu
Y - molové zlomky vzťahované na paru (destilát)
Využitie: ZS oddelovanie aldehydov
![Page 16: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/16.jpg)
Extrakcia
Množstvo vyextrahovanej látky charakterizuje extrakčná účinnosť
nextr/ ncelk
Na zvýšenie účinnosti extrakcie sa používa viacnásobná extrakcia
Po m-násobnej extrakcii vždy s rovnakým objemom rozpúšťadla platí pre molový zlomok danej látky:
Xv,m = (Vv/(Vv+Vo.Dc))m
![Page 17: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/17.jpg)
Separačná účinnosť extrakcie
b= D(A)/D(B) b- separačný faktor
Príklad:
-Stanovenie organických látok vo vodných matriciach
-stanovenie nízkych koncentrácií kovov po pridaní komplexotvornej látky a následnej extrakcii do menšieho objemu, zároveň odstránime rušiace ióny pomocou selektívnej tvorby komplexu,
Možnosť ovplyvniť selektivitu vedľajšími rovnováhami – napr. protolytickými
![Page 18: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/18.jpg)
Extrakcia protiprúdová
diskontinuálna (1949)
Lyman C. Craig, 1906-1974
p- podiel v organickej fáze, q- podiel vo
vodnej (ťažšej fáze
![Page 19: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/20.jpg)
Množstvo vyextrahovanej zložky:
f(r,n) = (n! / ((n−r)!r!))prqn−r
r- číslo nádobky, n- počet krokov extrakcie
![Page 21: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/21.jpg)
Extrakcia tuhou fázou - SPE
Je založená na sorpcii stanovovanej látky na povrchu sorbenta
Spravidla sa uskutočňuje pomocou malej kolónky naplnenej sorbentom, cez ktorú preteká definovaný objem vzorky, následne sa kolónka premyje malým objemom organického rozpúšťadla.
Typy sorbentov pre SPE: silikagél, chemicky viazané fázy, polymérne fázy, grafitizovaný uhlík
Využitie: zjednodušenie prepravy vzorky, zakoncentrovanie analytu, odstránenie rušiacich látok, ktoré sa na sorbente nezadržiavajú, ale negatívne by mohli ovplyvniť analýzu
![Page 22: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/22.jpg)
Membránové extrakcie
Príprava vzorky – selektívne zakoncentrovanie
Membrány porézne – selektivita spočíva vo veľkosti
pórov
(dialýza, elektrodialýza)
Membrány neporézne –impregnáciou poréznych
membrán kvapalinou alebo tuhé látky napr. silikón
( napr. extrakcia membránou
impregnovanou kvapalinou SLME, extrakcia
polmérnou membránou PME)
![Page 23: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/23.jpg)
Dialýza Pri dialýze molekuly danej
látky prechádzajú z vodného
roztoku cez poréznu
membránu do vodného
roztoku na druhej strane
membrány
Princíp: rozdielna difúzia látok
vplyvom rozdielnej veľkostí
molekúl
Využitie: oddeľovanie veľkých
molekúl od malých
http://www.sos03.com/Diseases/Kidney/Dialysis
![Page 24: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/24.jpg)
Elektrodialýza
Okrem veľkosti molekuly selektivitu zabezpečuje aj náboj molekuly Analytické využitie: separácia organických kyselín
http://www.omicsonline.com/open-access/can-electrochemistry-make-
the-worlds-water-clean--a-systematic-andcomprehensive-overview-
2252-5211-1000210.php?aid=71995
![Page 25: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/25.jpg)
Organická vrstva rozpúšťadla v
póroch membrány prepúšťa
nedisociovanú formu do roztoku
na druhej strane , kde existuje
látka v disociovanej forme
(úprava pH oboch vodných fáz)
Využitie: skoncentrovanie slabých
kyselín a zásad, extrakcia kovov
vo forme komplexov k
Extrakcia membránou impregnovanou
kvapalinou SLME
![Page 26: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/26.jpg)
2. Skupina (účinnejších)separačných
metód Chromatografia
Podľa typu mobilnej fázy Plynová Kvapalinová Podľa usporiadania Planárna Kolónová
• Elektromigračné metódy podľa usporiadania Planárne Kapilárne
Kapilárna zónová elektroforéza (CZE). Kapilárna izotachoforéza (ITP). Micelárna elektrokinetická chromatografia (MEKC). Kapilárna gélová elektroforéza (CGE). Izoelektrická fokusácia (IEF).
![Page 27: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/27.jpg)
Rozdelenie chromatografických metód
Podľa separačného princípu
Rozdeľovacia (absorpčná)
Ionexová
Gélová
Adsorpčná
Afinitná
Chirálna
Podľa experimentálneho usporiadania
plošná,
kolónová
![Page 28: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/28.jpg)
Rozdelenie chromatografických metód
Podľa pracovnej techniky
Frontálna ( kontinuálne privádzanie vzorky na kolónu) -
preparatívne využitie
Vytesňovacia (jednorazové nanesenie vzorky, vytesnovanie
vzorky z kolóny vytesňovadlom, ktoré má k stacionárnej fáze
vyššiu afinitu)
Elučná (nanáša sa malé množstvo vzorky, ktoré sa eluuje
mobilnou fázou, ktorá ma k stacionárnej fáze menšiu afinitu
ako separované zložky vzorky) – najčastejšia technika v
analytickej chémii
![Page 29: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/29.jpg)
Elučná chromatografia Chromatografický záznam =chromatogram
![Page 30: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/30.jpg)
Elučná chromatografia
![Page 31: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/31.jpg)
Proces delenia látok v chromatografii
![Page 32: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/32.jpg)
Kvalitatívne parametre
v chromatografii Retenčný čas (elučný čas) tR
Hlavný parameter na identifikáciu látok z
chromatografického záznamu (nie 100% istota)
Mŕtvy čas tM (t0)
Redukovaný retenčný čas (elučný čas) t´R
t´R= tR- tM
![Page 33: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/33.jpg)
Kvalitatívne parametre v
chromatografii Retenčný faktor /Elučný pomer (kapacitný faktor) k
k´ = VR'/VM = tR'/tM
Selektivita r)
= k 'B / k 'A
![Page 34: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/34.jpg)
Kvalitatívne parametre
v chromatografii
Teoretická priehradka - výška: HETP = L / N
Účinnosť kolóny: n
n=16(tR/w)2
![Page 35: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/35.jpg)
Van Deemterova rovnica
A - difúzia spôsobená
rozdielnou dĺžkou dráh molekúl
B - difúzia v smere koncentračného
gradientu
C – odpor proti prenosu hmoty
, u – rýchlosť toku mobilnej fázy
Čím nižšia výška teoretickej priehradky, tým vyššia účinnosť
Rýchlosť toku mobilnej fázy (, Fm): Fm= VR/tR (ml/min)
![Page 36: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/36.jpg)
Rozlíšenie – rozlišovací faktor
![Page 37: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/37.jpg)
Rozlíšenie – rozlišovací faktor
![Page 38: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/38.jpg)
Vplyv selektivity na rozlíšenie
![Page 39: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/39.jpg)
Vplyv účinnosti kolóny na rozlíšenie
![Page 40: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/40.jpg)
Tvar píkov, distribučná izoterma,
symetria píkov
Distribučný koeficient
KD= cs/cm
![Page 41: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/41.jpg)
Typy adsorpčných izoteriem
![Page 42: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/42.jpg)
Symetria píkov
![Page 43: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/43.jpg)
Kvantitatívne parametre
v chromatografii Výška píku
Plocha píku
Vyhodnotenie obsahu zložky vo vzorke:
Metóda kalibračnej krivky
Metóda prídavku štandardu
Metóda vnútorného štandardu
![Page 44: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/44.jpg)
Metóda kalibračnej krivky
![Page 45: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/45.jpg)
Metóda prídavkov
štandardu
Štandard sa pridáva v
porovnatelnej koncentrácii ako
koncentráacia analytu
![Page 46: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/46.jpg)
Metóda vnútorného štandardu
Štandard- chemicky podobná látka analytu
Eluuje v blízkosti elučného času analytu , ale
nie súčasne
Pridáva sa aj k vonkajším štandardom (roztoky
pre kalibračnú čiaru)
![Page 47: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/47.jpg)
Kvapalinová chromatografia
Separačná metóda založená na delení látok medzi stacionárnu
a mobilnú fázu, kde mobilnou fázou je kvapalina
![Page 48: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/48.jpg)
Kvapalinová chromatografia – kvapalná
mobilná fáza
Planárna
Papierová
Na tenkej vrstve (TLC)
Kolónová
Kvapalinová (LC)- využíva gravitáciu
Vysokoúčinná kvapalinová (HPLC)- využíva čerpadlo
![Page 49: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/49.jpg)
PAPIEROVÁ CHROMATOGRAFIA
Papierová chromatografia je separačná metóda, pri ktorej je stacionárnou fázou kvapalina (zvyčajne voda) zakotvená na chromatografickom papieri a mobilnou fázou organické rozpúšťadlo alebo zmes rozpúšťadiel. Okrem tohto základného usporiadania sa používa aj papierová chromatografia s obrátenými fázami.
Vyvíjanie chromatogramu sa uskutočňuje najčastejšie vzostupnou alebo zostupnou technikou. (aj radiálne)
Dvodimenzionálne vyvíjanie
![Page 50: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/50.jpg)
CHROMATOGRAFIA NA TENKEJ
VRSTVE
Chromatografia na tenkej vrstve je separačná metóda, pri ktorej
stacionárnou fázou je vhodný materiál (najčastejšie silikagél, oxid hlinitý a celulóza) nanesený v rovnomernej tenkej vrstve a fixovaný na sklenený, kovový alebo plastový podklad (platňu).
Roztoky analytov sa nanášajú na platňu pred vyvíjaním.
Separácia je založená na adsorpcii, rozdelení, iónovej výmene alebo na kombinácii týchto mechanizmov; uskutočňuje sa migráciou (vyvíjanie) rozpustených látok (roztokov analytov) v rozpúšťadle alebo vhodnej zmesi rozpúšťadiel (mobilná fáza) na tenkej vrstve (stacionárna fáza).
![Page 51: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/51.jpg)
Kvalitatívne vyhodnotenie
planárnych techník
Retenčný faktor (Rf) sa definuje ako pomer vzdialenosti
stredu škvrny od bodu nanášky k vzdialenosti čela
rozpúšťadla od miesta nanášky.
-Nie je konštanta ! (musia byť dodržané rovnaké
podmienky pri vyvíjaní, vzorka aj štandard sa
chromatograficky vyvíja na tej istej platni)
![Page 52: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/52.jpg)
Porovnanie parametrov plošných a
kolónových techník
k= (1-Rf)/Rf
Pre Rf=1 k=0 : látka eluuje v mŕtvom čase
Pre Rf=0 k=nekonečno : látka neeluuje z kolóny
![Page 53: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/53.jpg)
Kvantitatívne vyhodnotenie
planárnych techník
Problematické
Porovnaním veľkosti a intenzity škvrny s
referenčnými roztokmi a detekciou (UV,
fluorimetrický, scintilačný)
Vymytie škvrny, následné stanovenie inou metódou
![Page 54: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/54.jpg)
Kvapalinová chromatografia – kolónová
Klasická kvapalinová chromatografia (LC)
Separácia medi a zinku iónovo-výmennou chromatografiou – úloha
v praktickom cvičení
![Page 55: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/55.jpg)
HPLC
Vysokoúčinná kvapalinová chromatografia
(High Performance Liquid Chromatography- High Pressure Liquid
Chromatography) pracovný tlak 4-40MPa
UHPLC, (UPLC) – ultra HPLC -max. pracovný tlak 130MPa
HPLC
![Page 56: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/56.jpg)
Schéma HPLC zariadenia
![Page 57: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/57.jpg)
Elučné techniky HPLC
gradientová
Izokratická
![Page 58: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/58.jpg)
HPLC kolóny
Sklené, nerezové naplnené sorbentom - obvykle
malými časticami
3-30 cm dĺžka
2-4 mm priemer
2-10 m častice
![Page 59: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/59.jpg)
Monolitická stacionárna fáza
- polymerizovaný silikagél
Makropóry 2mm
Mesopóry13 nm
![Page 60: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/60.jpg)
Rozdelenie LC chromatografických
metód Podľa povahy separačného deja
Uplatňujú sa rôzne typy interakcií (hydrofóbne, dipól-dipól, vodíková väzba, prenos náboja
Adsorpčná
Rozdeľovacia
Iónovovýmenná
Iónovo-párová
Gelová permeačná
Afinitná
Chirálna
![Page 61: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/61.jpg)
Adsorpčná
chromatografia
Uplatňuje sa adsorpcia na povrch tuhej stacionárnej
fázy (silikagél, alumina, uhlie)
![Page 62: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/62.jpg)
Rozdeľovacia
chromatografia
Uplatňuje sa absorpcia do kvapalnej stacionárnej fázy, ktorá je ukotvená na nosiči, alebo viazaná kovalentnými väzbami
Normálne fázy
Obrátené fázy
Modifikovaný silikagél
oktyl = Si-(CH2)7-CH3 C8
oktadecyl = Si-(CH2)17-CH3 C18
fenyl = Si-(CH2)n-(C6H5) C6H5
kyanopropyl = Si-(CH2)3-CN CN
aminopropyl = Si-(CH2)3-NH2 NH2
diol = Si-(CH2)3-OCH(OH)-CH2-OH
![Page 63: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/63.jpg)
Iónovovýmenná
chromatografia
Stacionárna fáza je iónomenič
– kyslý katex (slabo alebo silne) - (kyslá funkčná skupina vymieňa
katióny)
-SO3H, -COOH
- zásaditý anex (slabo alebo silne) - (bázická aminická funkčná
skupina vymieňa anióny)
-NH3, NH2
Kapacita sorbentu – C /(mmol/g)
látkové množstvo vymenených iónov na
hmotnosť suchého sorbentu
![Page 64: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/64.jpg)
Stanovenie aniónov ionovo-výmennou chromatografiou
Na2CO3 gradient
![Page 65: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/65.jpg)
Iónovo-párová
chromatografia
Ióny vytvárajú pár s opačne nabitými molekulami s alkylovým
reťazcom môžu byť sorbované aj na nepolárnej stacionárnej fáze
Ión-párové skúmadlá:
Dodecyl sulfát sodný
Tetrametyl amónium bromid
![Page 66: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/66.jpg)
Stanovenie ionogénnych vitamínov skupiny B na nepolárnej stacionárnej fáze s oktánsulfónovou kyselinou
![Page 67: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/67.jpg)
Gelová permeačná
chromatografia
Veľkostná separácia nastáva
opakovanou výmenou molekúl rozpustenej látky medzi rozpúšťadlom mobilnej fázy a tým istým rozpúšťadlom v nepohyblivej stacionárnej kvapalnej fáze (stacionárnej fáze), ktorá sa nachádza v póroch náplne. Rozsah pórovitosti náplne určuje rozmedzie veľkosti molekúl, v ktorom môže nastať separácia.
Malé molekuly môžu prenikať do všetkých pórov a eluujú v celkovom permeačnom objeme Vt).
Molekuly, ktoré sú väčšie ako je najväčšia veľkosť pórov náplne, migrujú v kolóne len
priestormi medzi časticami náplne bez toho, aby sa zadržiavali, a eluujú vo vylučovacom objeme
![Page 68: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/68.jpg)
Gelová permeačná
chromatografia
Ďalšie využitie: pri separácii peptidov, proteínov
Stanovenie vzoriek hydroxy etyl
celulózy (HEC) – využívaných
na poťahovanie tabliet
![Page 69: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/69.jpg)
Chirálne separácie
pre enantioméry -
látky s identickými fyzikálno-chemickými vlastnosťami, ktoré sa
klasickými separačnými metódami rozdeliť nedajú
Chirálne stacionárne fázy
Chirálne mobilné fázy
![Page 70: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/70.jpg)
Chirálne stacionárne fázy
Polysacharidy a ich deriváty (celulóza, cyklodextríny)
Syntetické polyméry (polyakrylamid)
Syntetické chirálne selektory (crown etery, selektory tvoriace vodíkové väzby)
Imobilizované proteíny (alfaglykoproteín, albumín ľudského a hovädzieho séra)
Makrocyklické antibiotiká (vankomycín, teikoplanin)
Pirklové fázy
![Page 71: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/71.jpg)
Chirálne stacionárne fázy
Crown-étery
Makrocyklické antibiotiká
Opticky aktívne polyméry
![Page 72: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/72.jpg)
Chirálne mobilné fázy
Chirálny selektor je súčasťou mobilnej fázy napr. cyklodextrín,
aminokyseliny
Výhody:
Variabilita aditív a ich koncentrácií pri požití jednej
chromatografickej kolóny
Vyššia separačná účinnosť achirálnej stac. fázy
Nevýhody:
Veľká spotreba chirálneho aditívna
Nižšia separačná účinnosť a reprodukovateľnosť
Riziko nízkej rozpustnosti chirálneho aditívna v MF
![Page 73: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/73.jpg)
Bioafinitná
chromatografia
Založená na špecifických a
reverzibilných interakciách
medzi dvoma biologicky
aktívnymi látkami (enzým,
hormóny, nukleové kyseliny)
![Page 74: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/74.jpg)
Faktory ovplyvňujúce bioafinitnú
separáciu:
Výber vhodného ligandu
Výber inertného nosiča (agaróza, celulóza, perlová celulóza,
polyakrylamidové gély)
![Page 75: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/75.jpg)
Spájanie chromatografických techník
Off-line (SPE)
On-line (kolóny s rozdielnou selektivitou)
![Page 76: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/76.jpg)
Extrakcia na tuhej fáze
![Page 77: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/77.jpg)
Zariadenie HPLC
![Page 78: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/78.jpg)
Manuálne a automatické dávkovanie
![Page 79: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/79.jpg)
spektrálne
-optické
-elektrochemické
-rádiometrické
Univerzálne
Selektívne
Detektory
![Page 80: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/80.jpg)
Detektory
UV-VIS – absorbancia 190-800 nm
najčastejšie, univerzálne
10-7-10-8 g/ml
DAD
+ spektrum UV-VIS
- nižšia citlivosť ako UV-VIS detektor
![Page 81: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/81.jpg)
Detektory
Fluorescenčný – fluorescencia – emitované žiarenie
-selektívny
- citlivý 10-9 – 10-12 mg/ml
LIF - laserom indukovaný fluorescenčný –
-selektívny
- citlivý 10-12 – 10-15 mg/ml
Refraktometrický – index lomu - univerzálny
-citlivosť 10 -6 g/ml
- závislosť indexu lomu na teplote
![Page 82: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/82.jpg)
Detektory
Elektrochemické
Konduktometrický – univerzálny 10-6 – 10-9 mg/ml
Potenciometrický – zriedkavé
Ampérometrický 10-9 – 10-12 mg/ml
Coulomterický 10-9 – 10-12 mg/ml
Hmotnostno-spektrometrický
Špecifický
Citlivosť 10-12 – 10-21 mg/ml
ostatné
AAS, IR, NMR, AES
![Page 83: Separačné metódy v analytickej chémii](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022012015/615a39e345861224b508eb67/html5/thumbnails/83.jpg)
Spojenie modernej HPLC separácie
(chirálnej) a detekcie (MS)