Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1952 James és Martin -gáz-folyadék kromatográfia; -Nobel díj a megoszlási kromatográfia kidolgozásáért. GÁZKROMATOGRÁFIA típusállófázismozgófázismechanizmus.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1952 James és Martin -gáz-folyadék kromatográfia; -Nobel díj a megoszlási kromatográfia kidolgozásáért. GÁZKROMATOGRÁFIA típusállófázismozgófázismechanizmus."— Előadás másolata:

1 1952 James és Martin -gáz-folyadék kromatográfia; -Nobel díj a megoszlási kromatográfia kidolgozásáért. GÁZKROMATOGRÁFIA típusállófázismozgófázismechanizmus gáz-szilárdGSCszilárdgázadszorpció gáz- folyadék GLCfolyadékgázmegoszlás

2 A gázkromatográfiás készülék A gázkromatográfia bomlás nélkül gázzá alakítható, illékony vegyületek elválasztására alkalmas mintabemérő egység detektor rekorder gázpalack oszlop

3 Vívőgázrendszer Biztosítja a minta komponenseinek áthaladását az oszlopon Biztosítja a minta komponenseinek áthaladását az oszloponRészei: Gázpalack (nyomáscsökkentő reduktor), N 2, Ar (FID), H 2, He Gázpalack (nyomáscsökkentő reduktor), N 2, Ar (FID), H 2, He Gáztisztító (aktív szenes, molekulaszűrős) Gáztisztító (aktív szenes, molekulaszűrős) Áramlásszabályozó - állandó áramlási sebesség kell, cm 3 /perc Áramlásszabályozó - állandó áramlási sebesség kell, cm 3 /perc hőmérséklet nő → gáz viszkozítása nő → nyomásprogramozás hőmérséklet nő → gáz viszkozítása nő → nyomásprogramozás oszlop töltet „öregszik” → ellenállása nő oszlop töltet „öregszik” → ellenállása nő

4 Vívőgázok H (mm) Lineáris áramlási sebesség (cm/s)

5 Feladata: gázból, vagy folyadékból gyorsan és dugószerűen, kis mennyiségeket ( μl gázoknál, 1-10 μl folyadékoknál) az oszlopra injektálni. Feladata: gázból, vagy folyadékból gyorsan és dugószerűen, kis mennyiségeket ( μl gázoknál, 1-10 μl folyadékoknál) az oszlopra injektálni. Folyadékminta esetén biztosítani kell a gyors és teljes elgőzölögtetést → fűthető mintakamra ( C > oszlop T, C véghőmérséklet). Folyadékminta esetén biztosítani kell a gyors és teljes elgőzölögtetést → fűthető mintakamra ( C > oszlop T, C véghőmérséklet). Egyöntetű és bomlás nélküli elpárologtatás. Egyöntetű és bomlás nélküli elpárologtatás. Mintaadagoló

6 Gáz minták a, gázfecskendő b, gázbemérő hurok minta be vivőgáz minta ki oszlop minta be minta ki vivőgáz

7 Injektálási technikák 1, Direkt az oszlopra – Flash injection 1, Direkt az oszlopra – Flash injection Töltetes és wide bore (makrokapilláris) Töltetes és wide bore (makrokapilláris) oszlopoknál oszlopoknál Teljes minta mennyisége pillanatszerűen az oszlopra kerül. Teljes minta mennyisége pillanatszerűen az oszlopra kerül.

8 Kapilláris oszlopoknak kisebb a kapacitása. Kapilláris oszlopoknak kisebb a kapacitása. Split: Minta elgőzölögteté- se, vivőgázba adagolása, majd elágaztatása (pl. 1/100-1/1000 arányban → 0,01 μl és 0,001 μl injektálásának felel meg. Split: Minta elgőzölögteté- se, vivőgázba adagolása, majd elágaztatása (pl. 1/100-1/1000 arányban → 0,01 μl és 0,001 μl injektálásának felel meg. Liner 2, Split injektálás – lefuvatás, megosztás

9 Split arány Septum purge

10 3, Split-splitless (Grob) injektálás Cél: nagyobb mintamennyiségek injektálása a kapil- láris oszlopra, a hatékonyság csökkenésének mini- malizálásával. Cél: nagyobb mintamennyiségek injektálása a kapil- láris oszlopra, a hatékonyság csökkenésének mini- malizálásával.Feltételek: Oldószer forráspontja legyen a legkisebb az elválasztandó anyagok között. Oldószer forráspontja legyen a legkisebb az elválasztandó anyagok között. Injektor T-je > a legnagyobb fp-ú anyag fp-jánál. Injektor T-je > a legnagyobb fp-ú anyag fp-jánál. Oszlop T-je  az oldószer fp-jánál fokkal – kondenzáció az oszlop elején, állófázis telítődése. Oszlop T-je  az oldószer fp-jánál fokkal – kondenzáció az oszlop elején, állófázis telítődése. Ezek teljesülésével csak egy kis része az oldószernek kerül be az oszlopra és így koncentrálódik a minta! Ezek teljesülésével csak egy kis része az oldószernek kerül be az oszlopra és így koncentrálódik a minta!

11 Kivitelezés: Split ág 0,5 - 1 percig zárva (= splitless idő, vagy purge time),utána indul a lefuvatás, miközben az oszloptermosztát felfűtési programja is elindul és fp-juknak megfelelően eluálódnak a komponensek.

12 Problémák Split technika diszkriminál – split arány szerint Split technika diszkriminál – split arány szerint

13 Forráspont diszkrimináció Splitless technika diszkriminál – splitless idő ( purge time) alapján

14 4, Programozható hőmérsékletű injektor (Programable Temperature Vaporization- PTV) Olyan split/splitless injektor, melyben a hőmér- séklet is programozható. Olyan split/splitless injektor, melyben a hőmér- séklet is programozható. Alacsony T-ről gyors felfűtés, mely hatására a komponensek fp-juknak megfelelő sorrendben párolognak el. Alacsony T-ről gyors felfűtés, mely hatására a komponensek fp-juknak megfelelő sorrendben párolognak el. Nagy mennyiségű minta injektálása lassan ( μl ). Nagy mennyiségű minta injektálása lassan ( μl ). Oldószer lefuvatása az injektálás elején. Oldószer lefuvatása az injektálás elején. Hő hatására bomló anyagok elválasztására is jó. Hő hatására bomló anyagok elválasztására is jó.

15 Kriogén hűtés Liq. N C Liq. CO 2 – 50 0 C Peltier hűtő hő- cserélő: etil-alkohol+víz – szoba T-20 0 C

16 Injektálás utáni fókuszálás Kriofókuszálás – splitless idő alatti csúcskiszé- lesedés megakadályozására. Kriofókuszálás – splitless idő alatti csúcskiszé- lesedés megakadályozására. 1, Az oszlop elején kondenzált oldószer telíti az állófázist és oldja a mintakomponenseket, ilyenkor elválasztás nem történik. 2, Splitless idő letelte után már nem érkezik to- vábbi oldószer az oszlopra. 3, Az oszlop felfűtés elindulásával elsőnek az oldó- szer távozik, keskeny csúcsba koncentrálva a mintát. 4, Retention gap – állófázis nélküli „előtét” oszlop

17 Kolonna Kolonna Fajtái: Fajtái: 2-6 mm belső d-s, töltetes. 2-6 mm belső d-s, töltetes. 0,1-0,5 mm belső d-s kapilláris. 0,1-0,5 mm belső d-s kapilláris. 1, Töltetes kolonna (1-5 m) Anyaga: üvegcső, vagy saválló acél. Hordozója: diatomaföld (nagy mechanikai szilárdság, nagy fajlagos felület, kémiailag inert anyag) Hordozója: diatomaföld (nagy mechanikai szilárdság, nagy fajlagos felület, kémiailag inert anyag) Megosztófolyadék + alacsony forráspontú oldószer + szilárd hordozó (0,1-0,3 mm-es átlagos szemcseméret) → oldószer elpárologtatása Megosztófolyadék + alacsony forráspontú oldószer + szilárd hordozó (0,1-0,3 mm-es átlagos szemcseméret) → oldószer elpárologtatása Kapacitásuk nagy (pár μl injektálható). Kapacitásuk nagy (pár μl injektálható).

18 2, Kapilláris kolonna Hossza: m, átmérője: Hossza: m, átmérője: 1, <0,15 mm mikrokapilláris 1, <0,15 mm mikrokapilláris 2, 0,15-0,50 mm standard kapilláris 2, 0,15-0,50 mm standard kapilláris 3, > 0,50 makrokapilláris (wide bore) 3, > 0,50 makrokapilláris (wide bore) Hordozó nincs. Anyaga kvarc. Poliamid bevonattal. Hordozó nincs. Anyaga kvarc. Poliamid bevonattal. A megosztófolyadékot közvetlenül a cső belső falára viszik fel (d = 0,1-10 μm), nyomás alatt préselik át. A megosztófolyadékot közvetlenül a cső belső falára viszik fel (d = 0,1-10 μm), nyomás alatt préselik át. Élettartama növelhető, ha a megosztófolyadékot valamilyen kémiai kötéssel (szilanizálással) rögzítik. Élettartama növelhető, ha a megosztófolyadékot valamilyen kémiai kötéssel (szilanizálással) rögzítik. Kapacitásuk kicsi (μl törtrésze). Kapacitásuk kicsi (μl törtrésze).

19 Megosztó (nedvesítő) folyadék = állófázis Olyan makromolekuláris anyag, amely az elemzési T-n folyékony, de kellően hőstabil és gőztenziója is elhanyagolható. Olyan makromolekuláris anyag, amely az elemzési T-n folyékony, de kellően hőstabil és gőztenziója is elhanyagolható. T max C < oszlop „vérzés” (bleeding) T max C < oszlop „vérzés” (bleeding) Hasonlóság elve: Hasonlóság elve: Apoláris komponensekhez apoláris Apoláris komponensekhez apoláris Poláris komponensekhez poláris Poláris komponensekhez poláris

20 PLOTWCOT

21 Előtét oszlopok (guard column, retention gap) Megosztó fázis nélküli kapilláris darab, mely adszorbeálja a minta szennyezőit. Retenciós idő függetlenítése az oszlop hosszától, szervízelés alatt. Kapilláris vágási éle

22 Gáz-szilárd kromatográfia (GSC) állófázisai 1)Szilikagél 2)Aluminium-oxid 3)Aktív szén 4)Sztirol-divinil-benzol kopolimer Gáz-folyadék kromatográfia (GLC) 1)Polisziloxán vázuak (szilikonok) Apoláris és poláris csoportokkal szubsztituált változatai mind apoláris, mind poláris vegyületek elválasztására alkalmasak. Szubsztituensek: alkil-, aril-, nitril-, vinil csoportok, vagy ezek keveréke.

23 Fenilezett polisziloxán Fenilezett polisziloxán 2, Polietilén-glikolok Carbowax. Poláris álló- fázis. Polaritásuk a lánchossz növekedésével csökken. 3, Poliglikol-észterek Előbbiek észterezett változatai, észterek elválasztására. Előbbiek észterezett változatai, észterek elválasztására.

24 Kapilláris töltési technikák dinamikus statikus

25 Termosztát Az elválasztás hatékonyságát a megfelelő hőmérséklet program biztosítja. Az elválasztás hatékonyságát a megfelelő hőmérséklet program biztosítja. Célunk a minél jobb elválasztás (Rf > 1,5), minél gyorsabban. Komponensek növekvő forráspontjuk szerint eluálódnak. Célunk a minél jobb elválasztás (Rf > 1,5), minél gyorsabban. Komponensek növekvő forráspontjuk szerint eluálódnak. Fűtési tartomány: C Fűtési tartomány: C Fűtési sebesség: 0, C /perc Fűtési sebesség: 0, C /perc

26 Hőmérséklet programozott elúció

27 Hőmérséklet programozás a, kezdeti T b, T ugrás c, végső T T nő → gázok oldhatósága csökken

28 T nő → gázok viszkozítása nő → u csökken T nő → gázok viszkozítása nő → u csökken Ennek kompenzálására nyomásprogramozást kell alkalmazni a felfűtés során. Ennek kompenzálására nyomásprogramozást kell alkalmazni a felfűtés során. Ez növeli a vivőgáz lineáris áramlási sebességét, és gyorsabb retenciós időket eredményez. Ez növeli a vivőgáz lineáris áramlási sebességét, és gyorsabb retenciós időket eredményez.

29 Módosított van Deemter egyenlet Eredeti: H = 2 λdp + 2γD m + 8 k df 2 u u π 2 (1+k) 2 D s u π 2 (1+k) 2 D s Módosított: H = B + C m u + C s u u D m = a komponens diffúziós állandója a mozgófázis- ban u = az eluens lineáris áramlási sebessége d f = a megosztófolyadék rétegvastagsága D s = a komponens diffúziós állandója az állófázisban C m ~ r c 2 /D m

30 T hatása az elválasztásra

31

32

33 Oszlophossz hatása az elválasztásra

34 Az oszlopátmérő hatása az elválasztásra

35 A filmvastagság hatása

36 Analízis idejének csökkentése a gyors elválasztás érdekében Illékony minta Vékony állófázis (minőség!) Kis oszlop átmérő Rövidebb oszlop Hidrogén vívőgáz, nagy áramlási sebesség Meredek hőmérséklet gradiens

37 Detektorok Feladatuk a kolonnából kilépő vívőgáz- áramban megjelenő komponensek folya- matos, gyors és érzékeny észlelése, az anyagmennyiséggel, vagy a koncentráció- val arányos jel szolgáltatása. Feladatuk a kolonnából kilépő vívőgáz- áramban megjelenő komponensek folya- matos, gyors és érzékeny észlelése, az anyagmennyiséggel, vagy a koncentráció- val arányos jel szolgáltatása. Többféle, vagy egyszerre több detektor is alkalmazható! Többféle, vagy egyszerre több detektor is alkalmazható! Szabályozott fűtés 400  C-ig. Szabályozott fűtés 400  C-ig.

38 Detektorok jellemzése 1, Linearitási tartomány Lineáris tartomány Mennyiség vagy koncentráció Válaszjel Dinamikus tartomány

39 2, Érzékenység Kalibrációs görbe meredeksége = d (válaszjel) Kalibrációs görbe meredeksége = d (válaszjel) d (koncentráció) d (koncentráció) Közhasználatban a mérhető legkisebb koncentrációt is jelentheti! Közhasználatban a mérhető legkisebb koncentrációt is jelentheti! Kimutatási határ (limit of detection = LOD) Kimutatási határ (limit of detection = LOD) A kimutatási határ a mért alkotónak az a legkisebb mennyisége, amely az adott módszerrel megbízhatóan megkülönböztethető a vak mintától. A kimutatási határ a mért alkotónak az a legkisebb mennyisége, amely az adott módszerrel megbízhatóan megkülönböztethető a vak mintától. Megállapodás szerint, egy adott komponens: Megállapodás szerint, egy adott komponens: J LOD = J vak + 3 s vak J LOD = J vak + 3 s vak J = válaszjel J = válaszjel S vak = vakminta válaszjelének tapasztalati szórása S vak = vakminta válaszjelének tapasztalati szórása

40 alapvonal zaj Kimutatási határ- LOD > 3×zaj alapvonal emelkedés Gyakorlatban

41 3, Szelektivítás Szelektivitás ill. specifikusság alatt értjük az adott detektor kiemelkedő érzékenységét a vegyületek bizonyos csoportjára. Szelektivitás ill. specifikusság alatt értjük az adott detektor kiemelkedő érzékenységét a vegyületek bizonyos csoportjára. Specifikus detektorok azok, amelyek elemekre, elemek bizonyos csoportjára, funkciós csoportokra, vagy egyéb tulajdonságokra szelektíven adnak értékelhető jelet. Mátrix hatás csökkentése! Univerzális detektorok azok, amelyek minden, az oszlopról eluálódó komponensre értékelhető jelet szolgáltatnak. Ilyen a tömegspektrométer (MS Mass Spectormeter).

42 Lángionizációs detektor FLAME IONIZATION DETECTOR, (FID) Kollektor elektród Mikroégő - jet

43 A lángionizációs detektor egy kisméretű H 2 /levegő gáz-eleggyel táplált láng, amely fölé elektródpárt kapcsolnak. Az égés során a lángba bejutó szerves anyag először termikusan bomlik (pirolízis), utána oxidálódik, majd ionizálódik, mely lépésben a molekulák C atomszámával arányos számú e- keletkezik. A lángionizációs detektor egy kisméretű H 2 /levegő gáz-eleggyel táplált láng, amely fölé elektródpárt kapcsolnak. Az égés során a lángba bejutó szerves anyag először termikusan bomlik (pirolízis), utána oxidálódik, majd ionizálódik, mely lépésben a molekulák C atomszámával arányos számú e- keletkezik. 1. Pirolízis: CnHm → n CH. + (m-n) H. 2. Oxidáció: n CH. + n O. → n CHO. 3. Ionizáció: n CHO. → n CHO + + n e -

44 Az ionok és e - képződése → gyenge áram, mely erősítés után mérhető és a komponens koncentrációjával (C atom- számával) arányos jelet szolgáltat. Az ionok és e - képződése → gyenge áram, mely erősítés után mérhető és a komponens koncentrációjával (C atom- számával) arányos jelet szolgáltat. Érzékeny – g/anyag Érzékeny – g/anyag Széles linearitási tartomány: 10 7 Széles linearitási tartomány: 10 7

45 Kapilláris oszlopok esetén make-up gázt kell keverni a hidrogénhez (vivőgáz), hogy nagyobb jelet kapjunk, ez általában N 2. Kapilláris oszlopok esetén make-up gázt kell keverni a hidrogénhez (vivőgáz), hogy nagyobb jelet kapjunk, ez általában N 2. Ideális esetben - hidrogén:(vivőgáz+make-up gáz) = 1:1 Ideális esetben - hidrogén:(vivőgáz+make-up gáz) = 1:1 Nagyon széleskörben alkalmazott detektor. Nagyon széleskörben alkalmazott detektor. Majdnem univerzális, kivételek: Majdnem univerzális, kivételek: Formaldehid, hangyasav, N 2, O 2, nemesgá- zok, CO, CO 2, SO 2, SO 3, H 2 S, NO, NO 2, NH 3, HX és H 2 O. Formaldehid, hangyasav, N 2, O 2, nemesgá- zok, CO, CO 2, SO 2, SO 3, H 2 S, NO, NO 2, NH 3, HX és H 2 O.

46

47 Elektronbefogási detektor ELECTRON CAPTURE DETECTOR (ECD)

48 Specifikus ionszelektiv detektor, mely a halogéntartalmú (F, Cl, Br) növényvédő- és rovarirtószer maradványok meghatározásában nélkülözhetetlen. Specifikus ionszelektiv detektor, mely a halogéntartalmú (F, Cl, Br) növényvédő- és rovarirtószer maradványok meghatározásában nélkülözhetetlen. Negatív pólus: 63 Ni természetes β-sugárzó izotópot tartalmazó fólia az elektródba építve = sugárforrás. Negatív pólus: 63 Ni természetes β-sugárzó izotópot tartalmazó fólia az elektródba építve = sugárforrás. Pozítiv pólus: kollektor elektród, melynek irányába haladnak az e - -ok. Az így létrejött polarizációs feszültség csak néhány volt (1-10V) → A állandó alapionáramot hoz létre. Pozítiv pólus: kollektor elektród, melynek irányába haladnak az e - -ok. Az így létrejött polarizációs feszültség csak néhány volt (1-10V) → A állandó alapionáramot hoz létre.

49 Ha nagy elektronegativitású elemeket (F, Cl, Br,, O) tartalmazó molekulák jutnak a detektorba → abszorbeálják az e - -okat → alapionáram csökken, mivel nagy tömegű és kis mozgékonyságú anionok képződnek. Ha nagy elektronegativitású elemeket (F, Cl, Br,, O) tartalmazó molekulák jutnak a detektorba → abszorbeálják az e - -okat → alapionáram csökken, mivel nagy tömegű és kis mozgékonyságú anionok képződnek. Leggyakrabban nitrogén vivőgázzal használják. Leggyakrabban nitrogén vivőgázzal használják.

50 Lehetővé teszi a halogéntartalmú gázkromatográ- fiásan vizsgálható vegyületek mérését 10 ‑ 12 ‑ 10 ‑ 15 g ‑ ig. A detektor szénhidrogénekre gyakorlatilag érzéketlen, nagy elektronvonzó ‑ képességű csopor- tot (pl. -NO 2, konjugált rendszerek) tartalmazó vegyületek specifikus mérésére alkalmas. Lehetővé teszi a halogéntartalmú gázkromatográ- fiásan vizsgálható vegyületek mérését 10 ‑ 12 ‑ 10 ‑ 15 g ‑ ig. A detektor szénhidrogénekre gyakorlatilag érzéketlen, nagy elektronvonzó ‑ képességű csopor- tot (pl. -NO 2, konjugált rendszerek) tartalmazó vegyületek specifikus mérésére alkalmas. Linearitási tartománya 3 ‑ 4 nagyságrend fluor és klór tartalmú vegyületekre. Linearitási tartománya 3 ‑ 4 nagyságrend fluor és klór tartalmú vegyületekre. Make-up gáz használata szükséges, hogy gyorsabban kiürüljön a detektor tér (N 2,Ar+CH 4 ). Make-up gáz használata szükséges, hogy gyorsabban kiürüljön a detektor tér (N 2,Ar+CH 4 ). Halogénmentes oldószerek használata kötelező! Halogénmentes oldószerek használata kötelező!

51 8. Organochloride insecticides DDT

52 Két dimenziós GC (GC×GC)

53 Minőségi azonosítás Minőségi azonosításra a retenciós időt, illetve a relatív retenciós időt használjuk. Minőségi azonosításra a retenciós időt, illetve a relatív retenciós időt használjuk. Kováts-féle retenciós index – szerves vegyületek homológ sorain belül az egyes alkotók redukált retenciós idejének a logaritmusa a C atomszám lineáris függvénye. I = 100n. Kováts-féle retenciós index – szerves vegyületek homológ sorain belül az egyes alkotók redukált retenciós idejének a logaritmusa a C atomszám lineáris függvénye. I = 100n.

54 700 Ix800 I lg t’ R n+1 lg t’ Rx lg t’ Rn A C C’ BB’ n-alkánok homológ sora lg t’ R

55 A Kováts féle retenciós index adott vegyületre, adott állófázison, izoterm körülmények között független az oszlop méreteitől, a nyomáseséstől és az áramlási sebességtől. Apoláris állófázison mért retenciós index egyenes arányban van a forrásponttal, tehát a vegyület forráspontja közelítőleg meghatározható. Poláris alkotók indexének hőmérsékletfüggése nem mindig lineáris. Hasonló szerkezetű vegyületeknél azonos helyettesítések a retenciós indexet azonos mértékben változtatják meg.

56

57 Mennyiségi elemzés Kalibrációs módszer - külső standard módszer Különböző ismert koncentrációjú oldat kromatográfiás csúcs alatti területét mérjük, majd ezek felhasználá- sával kalibrációs egyenest készítünk, melynek iránytangense az érzékenység. Ismeretlen minta koncentrációja az általa szolgáltatott terület / az érzékenység: A i : az i-edik komponens csúcsterülete, w i az i-edik komponens mennyisége Kalibrációs egyenes képlete

58

59 2. 2. Belső standard módszer Egy ún. belső standardot - mindig azonos mennyiségben hozzáadunk, mind a kalibráló oldatokhoz, mind a mintákhoz. A relatív érzékenység (f i ) használatán alapszik. Előnye, hogy kiküszöböli a térfogatos mintabevitelből adódó hibát (a minta komponenseinek teljes és pillanatszerű elpárologtatásának hiánya). A i = a i + b i w i A S A s a belső-standard csúcsterülete az aktuális kromatogramban, w i az i-edik komponens mennyisége a belső standard mennyiségével osztva. Kalibrációs egyenes képlete

60

61 Alkalmazhatóságának feltételei A mintában biztosan ne forduljon elő. A mintában biztosan ne forduljon elő. Kémia és fizikai tulajdonságai hasonlóak legyenek a meghatározandó komponensekéihez. Kémia és fizikai tulajdonságai hasonlóak legyenek a meghatározandó komponensekéihez. A minta egyik komponensével se lépjen fel együttes elúció (koelúció). A minta egyik komponensével se lépjen fel együttes elúció (koelúció).

62 Származékképzési reakciók Célja: a mérendő komponens átalakítása valamilyen speciális kémiai reakcióval, annak érdekében, hogy a keletkezett termék könnyen gázkromatografálható legyen. Célja: a mérendő komponens átalakítása valamilyen speciális kémiai reakcióval, annak érdekében, hogy a keletkezett termék könnyen gázkromatografálható legyen. Illékonyság és termikus stabilitás növelése. Illékonyság és termikus stabilitás növelése. H-hídképzés csökkentése → csúcsalak javítása H-hídképzés csökkentése → csúcsalak javítása Átalakítandó funkciós csoportok: Átalakítandó funkciós csoportok: - OH, - COOH, -NH 2, - SH, stb. - OH, - COOH, -NH 2, - SH, stb. LOD értékek csökkentése – ECD detektornál : halogéntartalmú származékképzés LOD értékek csökkentése – ECD detektornál : halogéntartalmú származékképzés

63 Származékképzés hatása

64 Legfőbb típusaik 1) Szililezés 2) Alkilezés 3) Acilezés 1, SZILILEZÉS 1, SZILILEZÉS Aktív hidrogén lecserélése általában trimetil-szilil csoportra. Általánosan: Reakció hatásfoka a szililezőszer erősségétől és a kémiai reakcióban résztvevő funkciós csoport minőségétől függ. 3

65 Szililezhetőségi sorrend: Alkoholok > Fenolok > Karbonsavak > Aminok > Amidok > Tiolok Sztérikus hatások: Primer alkoholok > szekunder alkoholok > tercier alkoholok Reakció feltételei: 1)A reagenst feleslegben alkalmazzuk. 2)100 %-osnak kell lennie az átalakulásnak. 3)Reakció körülmények optimálása ( C, 10 – 120 perc, katalizátor). 4)Lehetőleg egyfajta származék keletkezzen (több funkciós csoport esetén), több csúcs keletkezése probléma!

66 Leggyakrabban alkalmazott szililezőszerek reaktivítási sorrendben N-trimetilszilil-imidazolTMSI N,O-bisz-trimetilszilil- trifluoracetamid BSTFA N,O-bisz-trimetilszilil- acetamid BSA N-metil-N-trimetilszilil- trifluoracetamid MSTFA Hexametil-diszilazánHMDS

67 X végső = NH 3 Reakciómechanizmus: Nukleofil szubsztitució Kivitelezés: Oldószer nélkül, csak a szililezőszerrel Oldószerrel (aprotikus): piridin, toluol, acetonitril, hexán Katalizátorok: trifluoro-ecetsav (TFA), trimetil-klór- szilán (TMCS) Egyéb követelmények: Szililezőszerek nagytisztaságúak és vízmentesek legyenek és ne zavarják az elválasztást (koelució mentes). Származékolandó minta vízmentessége! Könnyen hidrolizálnak víz és alkoholok hatására. Stabilitás vizsgálat.

68 2, ALKILEZÉS Aktív hidrogéneket alkil csoportra cseréljük. Pl. Alkohol → Éter; Karbonsav → Észter Fajtái: 1, Alkilhalogenidek (jodidok, bromidok) R-OH + CH 3 -I → R-O-CH 3 + HI R-OH + CH 3 -I → R-O-CH 3 + HI Fenolok, karbonsavak, tiolok Katalizátor: ezüst-oxid 2, Diazotálás (diazometánnal, mérgező) R-OH + CH 2 N 2 → R-O-CH 3 + N 2 R-OH + CH 2 N 2 → R-O-CH 3 + N 2 Fenolok, karbonsavak, szulfonsavak

69 3, ACILEZÉS Aktív hidrogéneket acil csoportra cseréljük Aktív hidrogéneket acil csoportra cseréljük Pl. Alkoholok → Észter, Aminok → Savamid Pl. Alkoholok → Észter, Aminok → Savamid Savanhidridek és savkloridok használata Savanhidridek és savkloridok használata Legáltalánosabban használt reagensek: 1, trifluoroecetsav-anhidrid (TFAA) 2, pentafluoropropionsav-anhidrid (PFPA) 3, heptafluorobutánsav-anhidrid (HFBA)

70 A halogén atomok bevitelével lehetőség nyílik az ECD detektor használatára, ami érzékenység növekedést jelent. A halogén atomok bevitelével lehetőség nyílik az ECD detektor használatára, ami érzékenység növekedést jelent. A reakciót vízmentes körülmények között hajtják végre, majd ezt követi a reagens feleslegének eltávolítása bepárlással, vagy gyenge bázis vizes oldatával való elreagáltatással. A reakciót vízmentes körülmények között hajtják végre, majd ezt követi a reagens feleslegének eltávolítása bepárlással, vagy gyenge bázis vizes oldatával való elreagáltatással. A fluorozott származékoknak nagyobb az illékonysága, mint a többi perhalogénezett származéké. A fluorozott származékoknak nagyobb az illékonysága, mint a többi perhalogénezett származéké.

71 A GÁZKROMATOGRÁFIA ANALITIKAI ALKALMAZÁSA Kőolajipar, petrolkémiai ipar Kőolajipar, petrolkémiai ipar Környezetvédelmi analízis Környezetvédelmi analízis Gyógyszeripari elemzések Gyógyszeripari elemzések Oldószermaradványok elemzése Oldószermaradványok elemzése Élelmiszer analitika (aromaanyagok, toxinok, szermaradványok) Élelmiszer analitika (aromaanyagok, toxinok, szermaradványok) Kozmetikai ipar (illatanyagok). Kozmetikai ipar (illatanyagok).

72 Régészet - A manchesteri múzeum munkatársai egy múmia pólyáját vizsgálták kromatográfiás eljárással, és méhviaszt, bitument, növényi eredetű galbánummézgát és tamarinduszkivonatot mutattak ki. A vizsgálatok szerint a külső rétegeket állati eredetű ragasztóval rögzítették, noha a feljegyzések szerint a mumifikáláshoz nem használtak állati eredetű anyagokat. Régészet - A manchesteri múzeum munkatársai egy múmia pólyáját vizsgálták kromatográfiás eljárással, és méhviaszt, bitument, növényi eredetű galbánummézgát és tamarinduszkivonatot mutattak ki. A vizsgálatok szerint a külső rétegeket állati eredetű ragasztóval rögzítették, noha a feljegyzések szerint a mumifikáláshoz nem használtak állati eredetű anyagokat.

73 Egy mocsaras, neolitikumi településről, a mai Németország területéről származó cseréptöre- déken, csont- és kőszerszámon fekete vagy barna, amorf, kátrányszerű lerakódást fedeztek fel. A vizsgálatok kimutatták, hogy számos lelet pentaciklusos triterpént tartalmaz, és minden oldószeres extraktum legfontosabb komponense a betulin volt. Ismert, hogy ezek a triterpének a nyírfa (Betula pendula) külső kérgében is előfordulnak. Az ősi kátrány tehát nyírfaké- regből származik. Ragasztónak és rágóguminak használták. Egy mocsaras, neolitikumi településről, a mai Németország területéről származó cseréptöre- déken, csont- és kőszerszámon fekete vagy barna, amorf, kátrányszerű lerakódást fedeztek fel. A vizsgálatok kimutatták, hogy számos lelet pentaciklusos triterpént tartalmaz, és minden oldószeres extraktum legfontosabb komponense a betulin volt. Ismert, hogy ezek a triterpének a nyírfa (Betula pendula) külső kérgében is előfordulnak. Az ősi kátrány tehát nyírfaké- regből származik. Ragasztónak és rágóguminak használták.

74

75 Pittcon-2007 A B * * Albedo grapefruit szerves komponenseinek trimetilszilil(oxim)-származékainak GC- MS felvétele, hidrolízis nélkül (A) és hidrolízissel (B) Zs. Füzfai, I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A, 2007, in press 1. Foszforsav 2. Levulinsav 3. Almasav 4. Aszparaginsav 5. Glutaminsav 6. Trimetoxibenzoesav 7. Alanin 8. Prolin 9. 4-hidroxi-benzoesav 10. Xilóz 11. Arabinóz 12. Vanilinsav 13. Ramnóz 14. Fukóz 15. Citromsav 16. Kínasav 17. Fruktóz 18. Glükóz 19. Galaktóz 20. Galakturonsav 21. Inozitol 22. Szedoheptulóz 23. Cukor-foszfátok 24., 25., 27.,28. diszacharidok 26. Szacharóz 29. Naringenin 30. Hesperetin 31. Klorogénsav 32. Tokoferol 33. Rozmaringsav

76 Melamin és társai

77 Macskatáp elemzése (50µg/g spike) Column:Rtx®-5MS, 30m, 0.25mm ID, 0.25µm Sample:melamine (4), cyanuric acid (1), ammelide, ammeline, benzoguanamine (IS) (10µg/mL prederivatized) Inj.:1µL, splitless (hold 1 min.), 3.5mm splitless inlet liner Inj. temp.:280°C Carrier gas:helium,Flow rate:1mL/min. Oven temp.:75°C to 320°C 15°C/min. (hold 4 min.)


Letölteni ppt "1952 James és Martin -gáz-folyadék kromatográfia; -Nobel díj a megoszlási kromatográfia kidolgozásáért. GÁZKROMATOGRÁFIA típusállófázismozgófázismechanizmus."

Hasonló előadás


Google Hirdetések