Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Minőségi azonosítás Minőségi azonosításra a retenciós időt, illetve a relatív retenciós időt használjuk. Kováts-féle retenciós index – szerves vegyületek.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Minőségi azonosítás Minőségi azonosításra a retenciós időt, illetve a relatív retenciós időt használjuk. Kováts-féle retenciós index – szerves vegyületek."— Előadás másolata:

1 Minőségi azonosítás 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.

2 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.

3

4 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

5

6 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

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

8 Származékképzés hatása

9 Legfőbb típusaik 1) 1) Szililezés 2) 2) Alkilezés 3) 3) Acilezés 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

10 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!

11 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

12 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.

13 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 Fenolok, karbonsavak, tiolok Katalizátor: ezüst-oxid 2, Diazotálás (diazometánnal, mérgező) R-OH + CH 2 N 2 → R-O-CH 3 + N 2 Fenolok, karbonsavak, szulfonsavak

14 3, ACILEZÉS Aktív hidrogéneket acil csoportra cseréljük Pl. Alkoholok → Észter, Aminok → Savamid Savanhidridek és savkloridok használata Legáltalánosabban használt reagensek: 1, trifluoroecetsav-anhidrid (TFAA) 2, pentafluoropropionsav-anhidrid (PFPA) 3, heptafluorobutánsav-anhidrid (HFBA)

15 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 fluorozott származékoknak nagyobb az illékonysága, mint a többi perhalogénezett származéké.

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

17 NAGYHATÉKONYSÁGÚ FOLYADÉKKROMA- TOGRÁFIA = NAGYNYOMÁSÚ = HPLC Az alkalmazott nagy nyomás ( bar) lehetővé teszi nagyon finom szemcsézetű töltetek (2-10 μm) használatát, ami jelentősen megnöveli a módszer felbontóképességét. A hagyományos oszloptechnikánál gyorsabb (kényszer áramlás), pontosabb és folyamatosan detektálható. A gázkromatográfiával szemben hőre érzékeny- és nem illó vegyületek esetében is használható. A mozgófázissal szelektív kölcsönhatások alakulnak ki.

18 HPLC FELÉPÍTÉSE

19 OLDÓSZEREK Üveg, vagy műanyag edények. Megfelelő tisztaság (oszlop védelme és a megfelelő detektálás érdekében!). Gázmentes. Eluensben oldott gázok és főleg az O 2 eltá- volítása. Zavarja a pumpa egyenletes működését és a detektorban kis csúcsokat produkál. Gázmentesítés megvalósítása: - melegítés; - vákuum alkalmazása; - ultrahangos szonikálás (rázatás); - sparge = He gáz átbuborékoltatása folyamatosan (oldott gázokat kiűzi). Szűrés – üvegszűrő + vákuum alkalmazása.

20 SZIVATTYÚK Feladatuk: egyenletes, szabályozott folyadékáramlás Mechanikus szivattyúk – állandó áramlási sebesség biztosítása. Két egymással szemben működtetett váltakozó mozgásirányú dugattyús szivattyúk (reciprok pumpák). Pulzáláscsillapító

21

22 1, tekercs - flexibilis 2, membrán – hexánnal töltve 1 2

23 Szivattyú után nagynyomású szűrő következik (2 μm- es saválló acél). Nyomásmérő (jelzi, ha az oszlop eltömődik, vagy a szivattyú hibás). Összekötő csövek: saválló acél, vagy speciális műanyag 0,2-0,3 mm belső átmérővel. Minél rövidebb utak → kis holttérfogat (keverőedény effektus). GRADIENSKÉPZŐ Izokratikus elúció – változatlan összetételű mozgófázis Gradiens elúció – az eluens összetételének folyamatos (lineáris, exponenciális, vagy parabolikus), vagy ugrás- szerű változtatása.

24 Mintainjektáló rendszer Injektált mennyiség (analitikai): μl Fajtái: Injektálószelep - Rheodyne, cserélhető rögzített térfogatú hurkokkal (loop) Automata mintaadagoló Programozható mintamennyiség – motorizált fecskendő. Automatizált mérés (100 mérés/éjszaka).

25 Kézi injektálás

26 Automata mintaadagoló

27 Loop méret alapján Mikro: 0,06 µL - 0,500 µL Analitikai: 1,0 µL - 500,0 µL (5-100 µL) Preparatív: 100 µL - 10 mL

28 OSZLOP Anyaga: saválló acél, vagy műanyag. 10 – 30 cm hosszú, d = 2-6 mm. Analitikai oszlop védelmének érdekében előtét oszlopot használunk (védő oszlop = guard column), mely azonos töltetű, mint az analitikai oszlop (1-5 cm). Töltetek szemcsemérete 2-10 μm, nagy fajlagos felület > 100 m 2 /g, nagy kapacitás és kellő szilárdság. Hatékonyan elválasztó oszlopot csak egyenletes kisátmé- rőjű, gömb alakú szemcsékből lehet készíteni. Minél kisebb a szemcseméret, annál nagyobb N (nagyobb a fajlagos felület), csökkentésének határt szab a növekvő nyomás, amit a megnövekedett oszlopellenállás produkál (sugárirányú hőmérséklet gradiens).

29 NORMÁL FÁZISÚ FOLYADÉKKROMATOGRÁFIA Állófázis: poláris, mechanikailag stabil Szilikagél Aluminium-oxid Módosított szilikagél. Porózus anyagok. Szilikagélek átlagos pórus átmérője 6-20 nm (pl. 120 Å), ez red része a szemcseméretnek. Víz dezaktiválja a felületet. Fémszennyezések kerülése.

30 Módosított szilikagél Szabad szilanol csoport (gyenge sav) Szubsztituált klórszilánnal módosítják. Felvitt csoportok: fenil, amino, diol, ciano. Poláris (dipol-dipol, dipol-indukált dipol) kölcsönhatás a vegyületek és az állófázis poláris csoportjai között (-OH, -NH 2, -CN), ami retencióhoz vezet. Minél polárisabb egy vegyület, annál tovább tartózkodik az állófázisban, annál nagyobb retenciós ideje lesz.

31 Módosított szilikagél

32 Mozgófázis Apolárisabb, mint az állófázis (lsd. Eluotróp sorok). Oldószererősség. Minél apolárisabb egy oldószer annál kisebb az oldószererőssége, vagyis a visszatartás (retenciós idő) nagy. Általában szénhidrogének alkotják a mozgófá- zist, ehhez adunk 0,1-20 V/V% poláris oldószert, módosítót (pl. éter, észter, alkohol). Oszlop nyomása Δp = LFηφ r 2 d p 2 L = oszlop hossza F = térfogati áramlási sebesség η = viszkozitás φ = az oszlop porozitására jellemző tag r = oszlop átmérő; d p = átlagos szemcseméret

33 ALKALMAZÁSA Apoláris, vagy közepesen poláris izomer vegyületek elválasztása (szénhidrogénekben jól oldódjanak). Sztereoizomerek elválasztása – királis állófázissal Félpreparatív elválasztás – szerkezetazonosításra (hosszabb és nagyobb átmérőjű oszlopok)

34 FORDÍTOTT FÁZISÚ FOLYADÉKKROMATOGRÁFIA Mozgófázis polárisabb, mint az állófázis 1) 1)Módosított szilikagél 2) 2)Szerves polimer alapú állófázisok 3) 3)Szén alapú állófázisok

35 C 18 H 37 Si CH 3 Si OHOH CH 3 C 18 H 37 OH Si CH 3 Si O CH 3 OH Cl + -HCl Savas hidrolízis helye Szabad szilanol csoport Szilikagélt aklilcsoportokat tartalmazó klórszilánnal reagáltatjuk (mono-, di- és triklór-szilánnal).

36 A módosítás során a szilanolcsoportok 40-60%-a reagálat- lan marad. Utóreakció során trimetil-klórszilánnal módosítanak. Endcapping = utóreakció (e) Használhatóság pH tartománya: 2 (alkil csoportok savas hidrolízise) < pH < 8-9 (szilikagél kioldódása). Újfajta oszlopok: pH = Apoláris (diszperziós) kölcsönhatás a vegyületek és az állófázis apoláris csoportjai között (C4, C8, C18), ami retencióhoz vezet. Minél apolárisabb egy vegyület, annál tovább tartózkodik az állófázisban, annál nagyobb retenciós ideje lesz.

37 Mozgófázis Poláris, kis viszkozitású, jó UV áteresztőképességű, kevéssé illékony és toxikus oldószerek. Víz oldószer erőssége a legkisebb, alkalmazott szerves módosítok, melyek a retenciót csökkentik: metanol

38

39 Oldószer Oldószer erősség (ε) NORMÁL! Viszkozitás (cP) UV cut-off (nm) Hexán00,33200 Széntetraklorid0,140,97263 Kloroform0,310,57245 Diklórmetán0,320,44235 Tetrahidrofurán0,350,55215 Dietil-éter0,290,23215 Etilacetát0, Dioxán0,491,54215 Acetonitril0,500, propanol0,632,3210 Metanol0,730,60205 Víz>1,001- Funkciós csoportok polaritása: C-H < C-O-C < C-N-C < C  N < C=O < HO-C=O < OH

40 Gradiens elució A módszer előnyei: Az analízis ideje lecsökken. A felbontóképesség javul. Keskenyebb csúcsok. Nagyobb érzékenység. Gradiens elució Izokratikus elució

41 Gradiens programozás

42

43 Alkil-benzolok, alkil-fenonok és alkil-parabének visszatartás változása a szénatomszám függvényében Szénatom szám

44 A pH szerepe az elválasztásban 1) 1) Semleges vegyületek – nincs pH hatás Szénhidrogének, aromás szénhidrogének (PAH), halogénezett aromások (PCB), alkoholok, éterek, ketonok, aldehidek. 2) 2) Savak és bázisok – pH változás hatására ionizálódnak 3) 3) Ionos vegyületek – pH és puffer hatása 2. és 3. esetben a megoldás: 1) 1)pH kontroll → szupresszió, ionos állapot visszaszorítása 2) 2)Ionpárképzés 3) 3)Ioncsere kromatográfia

45 Savas csoportot tartalmazó szerves vegyületek visszatartás változása a pH függvényében RCOOH RCOO - /RCOOH RCOO - pKa

46 A pH és módosító hatása savas vegyület elválasztására tailing

47 Bázikus csoportot tartalmazó szerves vegyületek visszatartás változása a pH függvényében R-NH 3 + R-NH 3 + /R-NH 2 pKb R-NH 2

48 A pH hatása bázikus vegyületek elválasztására Bázikus antihisztaminok (pH=11 !!!)

49 Fordított fázisú ionpár-kromatográfia (RP-IP-HPLC) A retenció növelése érdekében az eluensbe mmol/L ionpárképző, hidrofób iont teszünk (felületaktív anyagok), melynek töltése ellentétes a meghatározandó anyagéval. Anionos ionpárképzőKationos ionpárképző Alkil-szulfonsavakTetrabutil-ammónium sók D- és L- kámfor szulfonátCetil-trimetil-ammónium sók Alkil-szulfátokDodecil-oktil-dimetil- ammónium sók

50 Kationos ionpárképző és az állófázis elhelyezkedése C18 állófázis N+N+ [Molekula ION] -

51 Az RP-IP-HPLC-ben fontos paraméterek Ionpárképző koncentrációja (c nő → k nő). Ionpárképző jellege (lánc hossz nő → k nő, egyenes lánc – elágazó lánc). Szerves módosító típusa és mennyisége. Puffer koncentrációja, pH-ja (ionos állapot biztosítása). Idegen só koncentrációja.

52 A hőmérséklet hatása az elválasztásra H = 2 λdp + 2γD m + 8 k d f 2 u u π 2 (1+k) 2 D s u π 2 (1+k) 2 D s

53 DETEKTOROK A detektor feladata a kiáramló eluensben mérni az összetevő pillanatnyi koncentrációját. A közvetlenül mért detektorjel általában nem maga a koncentráció, hanem annak valamilyen függvénye. Detektor típusok Ultraibolya/ látható fény (UV/VIS), LOD: ~ g Fluoreszcenciás, LOD: g Vezetőképességi, LOD: g Törésmutató különbség mérése (RI), LOD: g Fényszórásmérésen alapuló (ELS), LOD: g Tömegszelektív (LC/MS), LOD:

54 Detektorok tulajdonságai Alacsony zajszint és stabil alapvonal (low drift). Megfelelő érzékenység. Gyors jelképzés (12 pont/csúcs). Széles linearitási tartomány. Alacsony holttérfogat (csúcsszélesedés minimalizálása). Könnyen kezelhető és megbízható. Működési körülmények optimalizálhatósága.

55 Spektrofotometriás detektorok Ezek az eluátum fényelnyelését mérik. Az ultraibolya, eset- leg az ultraibolya és a látható fény tartományban működnek. Lambert- Beer törvény: A = lg (I o /I) = ε×c×l Io = a megvilágító fény intenzítása I = fényintenzítás az abszorpció után c = koncentráció ε = abszorpciós együttható l = optikai úthossz

56 Spektrofotometriás detektorok típusai 1, Higanygőzlámpa, 254 nm, monokromatikus fény, (aromás rendszerek).

57 Átfolyó cella UV/VIS detektálásnál

58 Több csatornás a, diszperziós – diszperziós ráccsal mono- kromatikus fény előállítása a cella előtt. benzol

59 b, diódasoros (PDA) – széleskörben elterjedt. A diódasoros detektorok lehetővé teszik a teljes spektrum felvételét igen gyors egymásutánban. Ezekben a küvettát polikromatikus fénnyel világítják át és a felbontás a küvetta után történik. A szétterült fénnyalábot egy (fotó)-diódasorra vetítik. A 200 nm széles analitikai UV tartomány befogadásához diódából álló sor szükséges (felbontás 1-2 nm). A diódasoros detektor segít a csúcsok azonosításában és tisztaságuk ellenőrzésében, mert koelució esetén a csúcs lefutása közben a spektrum alakja változik, míg egyetlen anyag csúcsa esetén a spektrum alakja állandó, csak a magassága változik.

60 PDA detektor Deutérium lámpa tükör erősítő fotódiódasor Optikai rács Átfolyó cella

61 A és B vegyületek UV spektruma és két eltérő hullámhosszon felvett kromatogramja. A λ1 = állandó viszonyszám A λ1 = állandó viszonyszám A λ2 Csúcstisztaság jellemzése.

62 A klórtalidon gyógyszer tisztaság vizsgálata

63 5 % terc-butil-benzol szennyezés kimutatása antracénban A 250/A 255 antracén

64 Csúcstisztaság vizsgálat PDA detektorral a b

65 Fluoreszcenciás detektor Szelektív, mert a szokványos szerves vegyületek közül viszonylag kevés mutat számottevő fluoreszcenciát. Kettős „hangolás” : változtatni lehet a besugárzó fény (UV tartományban) - és a kisugárzott, fluoreszcens, fény hullámhosszát (UV/látható tartományban). Gerjesztési spektrum (excitation) Emissziós spektrum (emission) nyerhető.

66 Az átfolyó küvettát itt is egy szűk fénynyalábbal világítják meg és a beeső fényre merőleges irányból történik a detektálás. A detektált fény intenzitása a fluoreszkáló komponens koncentrációjával egyenesen arányos. Ez a detektor nagyságrendekkel kisebb koncentrációk mérésére alkalmas, mint az UV detektor ( g/anyag).

67 Gerjesztési hullámhossz

68 Fluoreszcenciás detektor felépítése

69 AlKALMAZÁS Természetesen fluoreszkáló vegyületek (merev szerkezetű aromás vegyületek, porfin vázas vegyületek, riboflavinok, vitaminok, gyógyszerek). Származékkészítési reakciók alkalmazása fluoreszkáló vegyületek előállítására (OPA + tiol, FMOC, Fluoreszkamin, stb.). OPA + tiol FMOC

70 Tömegspektrometria A tömegspektrometria olyan vizsgálati módszer, amelynél ionos részecskéket választunk el fajlagos tömegük (töltésegységre eső tömegük: m/z) szerint, csökkentett nyomáson, elektromos, vagy mágneses mezők segítségével. Az elválasztott ionok intenzitását folyamatosan mérjük, s így egy ionáram intenzitás - fajlagos tömeg függvény-kapcsolathoz, az ún. tömeg- spektrumhoz jutunk. Ez a tömegspektrum a minőségi információ alapja - fingerprint.

71 Tömegspektrométer részei Mintabeviteli rendszer (közvetlen: gáz, folyadék, vagy szilárd minta bevitele, közvetett: GC, HPLC Ionforrás az ionoptikával (ionok előállítása) Analizátor (ionok elválasztása fajlagos tömegük szerint) Detektor (ion, vagy fotonsokszorozó) Vákuumrendszer (első fokozat egy olajrotációs szivattyú (0,1 kPa), a második egy turbomole- kuláris pumpa, mellyel kPa nyomást lehet elérni) Számítógép szabályzó és adatkezelő (adatgyűjtő, feldolgozó, értékelő, archíváló) funkcióval.

72 Ionforrások Feladata: a vizsgálandó molekulából valamilyen gerjesztő energia (kinetikus, fény, elektromos, kémiai, stb.) segítségével ionokat hozzon létre és ezeket az ionokat lehetőleg azonos kinetikus energiával, egy nyalábban mozgatva, gyorsítva juttassa az analizátorba. 1, Elektronütközési (elektronimpakt) ionizáció (EI) Leggyakoribb (95%) eV energiájú termikus elektronok (wolfrámizzószál) Ütközési ionizáció gázfázisban

73 1: mintabevezető nyílás; 2: ionvisszaverő lemez (repeller); 3: izzószál; 4: elektronbevezető nyílás; 5 és 6: iongyorsító rés; 7: belépő nyílás; 8: ionképződés helye; 9: anód EI ionforrás V tér

74 Etilbenzol spektruma Relatív intenzitás bázis csúcs molekulaion

75 Folyadékok ionizálási módszerei HPLC-interfész technikák 1) 1)Termoszpré (Thermospray) – vákuumba porlasztás, hőstabil vegyületek. 2) 2)Elektroporlasztásós ionizáció (Electrospray) - atmoszférikus nyomáson folyadék porlasztás, hőérzékeny és ionizálható vegyületek. 3) 3)Atmoszférikus nyomású kémiai ionizáció Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI) – atmoszférikus nyomáson folyadék porlasztás, hőstabil és nem ionos vegyületek, kémiai ionizáció. LÁGY IONIZÁCIÓ, KISMÉRTÉKŰ FRAGMENTÁCIÓ

76 ELECTROSPRAY (ESI) Elektrospray ionizáció során a kromatografáló oszlopról eluálódó ionos molekulákat (szerves savak, szerves bázisok, vagy sóik) egy porlasztó gáz egy feszültség alatt lévő kapillárison porlaszt keresztül. A folyadékcseppekbe zárt töltéshordozók sűrűsége az intenzív párolgás (nincs hőbomlás!) követ- keztében egyre nagyobb lesz, s szinte szétrob- bannak a cseppek, s a szabaddá vált ionok gyorsítás után az analizátorban elválaszthatók fajlagos tömegük szerint.

77 ELECTROSPRAY 1-3 kV

78 Pozitív ionizációNegatív ionizáció AminKarboxil AmidHidroxil/fenol ÉszterImid Aldehid/keto

79 Pozitív ionizáció:[M+H] +, [M+Na] +, [M+CH 3 CN+H] + Negatív ionizáció:[M-H] - [M+HCOO] - Lassú áramlási sebesség < 1 ml/min Eluens pH: - Savas, a bázikus komponenseknél, pozitív módban. - Bázisos, a savas komponenseknél, negatív módban. Puffer: Illékony és kis koncentrációjú (ion szupresszió elkerülése)

80 Lószív mioglobin ESI tömegspektruma (M: Da) Gauss görbe

81 APCI Az APCI eredetileg nem ionos vegyületek vizsgá- latára alkalmas ionizációs interfész. A folyadékkromatográfiás eluens molekulái ionizálódnak (pl. a vízből keletkeznek H 3 O + ), s ezek az ionok képesek protonálni (kémiai ioni- záció) az eredetileg nemionos molekulákat. A keletkező pszeudo-molekulaionokat (M+H) +, (M+Na) +, (M+oldószer ionja) + és néhány fragmen- sét gyorsítás után az analizátor választja szét. Poláros szerves vegyületek analízise (gyógyszerek!)

82 APCI N2N C 3 kV

83

84 Atropin APCI tömegspektruma

85 MS-ANALIZÁTOROK Az analizátor választja el az ionforrásból nagy sebességgel érkező ionokat fajlagos tömegük szerint. Fajtái: 1. repülési idő (TOF: time of flight), 2. elektromos, pl. kvadrupól és ioncsapda, 3. mágneses analizátorú, 4. elektrosztatikus, 5. kettős fókuszálású (nagy felbotóképességű), 6. tandem (MS/MS, MS n ).

86 TOF Ha minden töltéshordozó azonos kinetikus energiára tesz szert, akkor egyszeres iontöltés esetén: Z = iontöltése V = gyorsítófeszültség v = ion sebessége t = idő L = úthossz m = tömeg

87 Kalibrálás: pontosan ismert m/z értékű ionokra Ha L = 1m és V = 2000V, akkor t N 2 + = 8,37 μs és t O 2 + = 8,94 μs

88 V/V 0 = állandó ω a meghatározó !

89 Ioncsapda – Ion Trap (IT)

90 Az elektronemitterből érkező elektronok egy kapuelektródon át eV-os energiával jutnak be az ioncsapda elektródok közé, ahová a mintát is bevezetjük. Ionizáció (EI, CI). Az ioncsapda elektródok olyan háromdimenziós teret hoznak létre, amelyben az ionok aperiodikus oszcillációra kényszerülnek, s a csapdában vannak mindaddig, amíg egy axiális amplitúdó moduláció (RF változtatása) az adott fajlagos tömegű és adott rezgésre képes iont az ionsokszorozó detektorba nem juttatja. Érzékenyebb, mint a kvadrupól. Kis helyigény. MS/MS könnyen megvalósítható.

91 Detektor A detektor fő feladata az, hogy az egyes ionok számával arányos intenzitású jelet szolgáltasson. A legelterjedtebben ion-, vagy fotosokszorozó detektorokat használunk. Az ionsokszorozók (ionmultiplierek) eseté- ben a felfogó elektródra (dinód) becsapódó ionok elektronemissziót váltanak ki, ezek az elektronok a szemben elhelyezkedő elek- tródra csapódva szekunder elektronemisz- sziót hoznak létre ( jelerősítés).

92

93 Tömegspektrometria alkalmazása gázelemzés: lámpa töltőgázok elemzése, fermen- tációs gázelegyek izotóparány mérés: kőzetek, ásványok, biológiai rendszerek elemeinek izotóparány meghatá- rozása (pl. geológiai kormeghatározás, fossziliák kora) szervetlen környezetszennyezők elemzése: ICP- MS szerves szerkezetvizsgálat (pontos tömegmérés, elemösszetétel, szerkezet meghatározása céljá- ból) szerves rendszerek minőségi és mennyiségi összetételének meghatározása (GC-MS, LC-MS).


Letölteni ppt "Minőségi azonosítás Minőségi azonosításra a retenciós időt, illetve a relatív retenciós időt használjuk. Kováts-féle retenciós index – szerves vegyületek."

Hasonló előadás


Google Hirdetések