Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Egy nem megfelelő analitikai eljárás. Analízis folyamata Mintavétel Minta konzerválás Minta előkészítés (homogenizálás,koncentrálás, tisztítás, oldószerváltás)

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Egy nem megfelelő analitikai eljárás. Analízis folyamata Mintavétel Minta konzerválás Minta előkészítés (homogenizálás,koncentrálás, tisztítás, oldószerváltás)"— Előadás másolata:

1 Egy nem megfelelő analitikai eljárás

2 Analízis folyamata Mintavétel Minta konzerválás Minta előkészítés (homogenizálás,koncentrálás, tisztítás, oldószerváltás) Mérés Értékelés Vizsgálandó anyag Minta Analitikai minta Mérés

3 Minta előkészítés Koncentrálás ( ) Tisztítás (mátrixtól való elválasztás,felszabadítás) Oldószer csere (víz → szerves oldószer) Származékképzés Detektálás javítása Kromatográfiás tulajdonságok javítása (retenció eltolás, polaritás módosítás).

4 Minta-előkészítés szükségessége Ma már a környezetvédelmi méréseknél nem a műszerek érzékenysége a a legnagyobb probléma, hanem a mintában jelenlévő, más (mátrix) komponensek jelének csökkentése.

5 Minta előkészítés időszükséglete A mintaelőkészítés az analízis folyamat leginkább környezetkárosító lépése.

6 Folyadék-folyadék extrakció (koncentrálás, mátrixtól megszabadulás) K d = C org /C aqu E = K d V/(1 +K d V) Ahol K d a megoszlási állandó C org komponens koncentrációja vizes fázisban C aqu komponens koncentrációja szerves fázisban Eextrakciós arány Vfázisarány (org/aqu) Általában többszöri ismétlés, és az extraháló fázis kisebb térfogatú

7 Gáz-folyadék extrakció Gőztér (Head space) analízis Paraméterek: Hőmérséklet pH Ionerősség (kisózás) pH Vízgőz desztilláció (CH 2 Cl 2, benzol)

8 Illékony anyagok purge and trap mintázása Egyensúly eltolása az extrahált anyag eltávolításával

9 Porózus adszorberek Az adszorber minél inkább porózus, annál több mintát tud megkötni.

10 Folyadék –folyadék extrakció rázótölcsérrel Egymással nem elegyedő oldószerek (org/aqu) között oszlik meg a vizsgált Komponens (TPH, fenoxisavak, fémek komplex alakban) pH szerepe (savak-bázisok, fenolok, triazinok)

11 Kuderna-Denish extraktor A mintát forralják, amitől keveredik. A szűk alsó részben lévő oldószer elpárolog és visszacsepegés közben magával ragadja az extrahálandó anyagot. Nagy koncentrálás érhető el.

12 Folyamatos folyadék-folyadék extraktor Víznél nehezebb szerves oldószer esetén

13 Illékony anyagok purge and trap analízise

14 Szilárd fázisú extrakció (SPE) Kondicionálás Felvítel Mosás Leoldás (lehet több lépcsős)

15 Kölcsönhatások a minta és az SPE adszorberek között

16 SPE fajtái Fázis anyaga Fordított, (C 18, PAH) Normál (SiOH, TPH) Imprint (atrazin) Immuno-szorbens (antibiotikum) Ioncserés (Al, ClO 4 ) Membrán (CO2, Formák Oszlop, diszk, SPME, por

17 Szilárd fázisú mikroextrakció Folyadékból, gázból Oldószer nélküli extrakció Adszorbció a tű borításán A borítás függ az extrhálandó mintától (metil szilikon, aktív szén) Keverőbabás extrakció

18 Szilárdfázisú mikroextrakció (SPME)

19 Beadagolóba szerelt extraktor

20 SPME összehasonlítása más extrakciókkal

21 Szelektív adszorpció immunószorbenten Az analizálandó minta és a kötőhely úgy illeszkedik, mint a kulcs a kulcslukba.

22 Clenbutarol tisztitása SupelMIP-pel Immunoszorbenssel nagyfokú tisztítást és koncentrálást lehet elérni.

23 Membrán szeparálás Az ozmózis a hajtóereje a folyamatnak. A membránon csak olyan anyagok tudnak átdiffundálni, amelyek mérete kisebb a membrán lukaknál.

24 A Cd megoszlása az üledék különböző részecskeméretű frakcióiban VITUKI jelentés (1979)

25 Ultrahangos rázatás Az ultrahangos gerjesztés (rezgés) hatására a felragadt anyag lerázódik a kötő anyag felszínéről, és a konvekció hatására gyorsabban kerül a folyadék fázis tömegébe.

26 Centrifuga

27 Inhomogén szemcse

28 Extrakció szilárd mátrixból Fázisegyensúly Diffúzió - konvekció Nedvesítés Szemcseméret (Soxlet, ultrahang, mikrohullám, ASE)

29 Soxlet extraktor Lassú Hatékony Egyszerű

30

31 Oldékonyság szerinti kioldás (Speciáció) Förstner módszer I.kicserélhető (NH 4 OAc) II. karbonátos (HOAc) III. könnyen redukálható (NH4OCl) IV.közepesen redukálható (NH 4 OH) V.oxidálható frakciót (H 2 O 2 /NH 4 OH) Nemzetközi módszer A kicserélhető/karbonátos (H 2 O) B könnyen redukálható (2M HCl) C oxidálható (8M HNO 3 ) Maradék feloldása: HF + HNO 3

32 Erőmű szálló porának Ni tartalma többlépcsős kioldással Förstner Nemzetközi FrakcióNi %*FrakcióNi %* I.0,3 A3,8 II.n.d. III.13,8 B6,1 IV.18,6 V. 9,0 C15,7 Összes41,825,6 *A királyvizzel kioldható Ni tartalom százalékában

33 Mikrohullámú nagynyomású feltáró edény Fémekre főleg roncsolás (erős savak) Szerves mintára extrakció (szerves oldószer, enyhébb hőmérséklet nyomás)

34 Mikrohullámú extraktor

35 Üledék mikrohullámú feltárása 0,5 g iszap 10 ml cc. HNO 3 Zárt edényben gerjesztés 10 min, hütés Higitás 100 ml, mérés AAS Szilika közet esetén még HF

36 Gerjesztett oldószeres extrakció (ASE) Emelt hőmérséklet, nyomás Gyors hatékony extrakciók Nagy műszerigény

37 Gerjesztett oldószeres extrakció összehasonlítása

38 Származékolás célja Analízisnek megfelelő formára hozás (színreakció, polaritás csökkentés) Elválasztás mátrixtól (retenció módosítás, könnyebb extrahálás) Fenhoxisavak herbicidek gázkromatogramja metilészter alakban

39 Víz eltávolítása Párologtatás hővel, vákuummal Szárítószer alkalmazása (Na 2 SO 4, Extrelute) Liofilizálás Fordított ozmózis A cél nem csak a koncentrálás és az oldószerváltása lehet, de a vízgőz- desztilláció megakadályozása is.

40 Analízis folyamata Mintavétel Minta konzerválás Minta előkészítés (homogenizálás,koncentrálás, tisztítás, oldószerváltás) Mérés Értékelés Vizsgálandó anyag Minta Analitikai minta Mérés

41 Klasszikus analitikai módszerek Csapadékképzéses reakciók: Gravimetria (SZOE, víztartalom), csapadékos titrálások (szulfát, klorid) Sav-bázis reakciók (savasság, lúgosság, fenol) Redoxi reakciók (KOI, S 2- ) Komplexképzéses reakciók (Ca, keménység)

42 Gravimetria Gravimetria tömeghatározási módszer, ahol a meghatározandó komponenshez fokozatosan re- agenst adunk, és a levált csapadék tömegét mérjük. K old = [K z+ ] v+ [A z- ] v- /[K v+ A v- ] K old = oldhatósági egyensúly K, A = kation, anion v-, v- = kation és anion sztöhiometriai együtthatói Z+, z- = kation és anion töltése K old értékek: BaSO 4, 1,09 x ; AgCl, 1.78 x10 -10

43 Gravimetria folyamata Lecsapás reagenssel Oldat és csapadék elválasztása (szűrőpapír, üvegszűrő ) Csapadék mosása Csapadék hőkezelése (égetés, szárítás, izzitás) Csapadék mérlegelése Eredemény kiszámítása Oldószer elpárologtatás

44 Gravimetria jellemzői Makró mutatók (10 -1 –10 -2 M/L) Főleg szervetlen ionok (hidroxidok, szulfátok, halogenidek, esetleg szerves komplexek) Gyenge szelektivitású, pontos (0,1%) Olcsó, lassú Alkalmazás: Összes oldott és oldhatatlan anyag, szárazanyag, bepárlási maradék, izzítási maradék, szulfát, SZOE, víztartalom

45 Csapadékos titrálások A titráláskor a vizsgált anyag csapadékot ad a reagenssel, és a vizsgálandó anyag elfogyása után az indikátor lép reakcióba, vagy műszeres titrálási görbekövetés van. Halogenideket, főleg Cl- meghatározására használják AgNO 3 reagens, K 2 CrO 4 indikátor Cl - + Ag +  AgCl, K oldAgCL = 1,78 x

46 Sav-bázis titrálások Titrálás alapja a hidrogénion koncentráció változása vizes oldatban,amit indikátorral, vagy a titrálási görbe mérésével észlelünk. H 2 O  H + + OH - Vízionszorzat: K v = [H + ] x [OH - ] = pH +pOH = 14

47 Természetes vizek pH értékei CO 2, kőzet, biológia, emberi tevékenység

48 Titrálási görbék Átcsapás = pH 7, meredek görbe Átcsapás > pH 7, lapos görbe, visszatitrálás

49 Sav-bázis titrálások környezeti alkalmazása pH mérés (helyszíni, műszeres) Vizek összes savassága (p), titrálás erős lúggal (NaOH) Szabad savasság (m) pH 4,5-ig, összes savasság a pH 8,3-ig a lúgfogyás. Normál pH> 4,5 (CO 2, huminsavak, helyszíni, műszeres) Vizek lúgossága (p’), titrálás erős savval (H 2 SO 4 ?) Szabad lúgosság (m’) pH 8,35-ig, összes lúgosság a pH 4,5-ig a sav fogyás. (hidrokarbonátok,) Széndioxid meghatározás

50 Vizek lúgosságának mérése Négy pH érték kell az anyagok pK értéke között, hogy egy más után lehessen titrálni őket.

51 Komplexometriás titrálások Komplex stabilitási állandója: K ST = [MY]/[M] [Y] Ahol: [MY], komplex;[M], szabad fémion; [Y], ligandum pH, indikátorok, komplexképzők (EDTA) szerepe Alkalmazás főleg többértékű fémionokra (vízkeménység) 1 német keménységi fok= 0,18 mM/l alkáli földfém

52 Redoxi titrálások Redoxi titrálásnál az aktuális redoxipotenciál értéket mérjük a mérőoldat függvényében Zn  Zn e redukáltoxidált Nerst egyenlet A magasabb standard redoxipotenciájú anyaggal mérjük a kisebb redoxipotenciájút Potenciométer vagy redoxindikátorok

53 Környezetvédelmi redoxi titrálások I. Kémiai oxigénigény (KOI, COD) KOI Mn : MnO 4 – + 5e – + 8H + → Mn H 2 O 2MnO 4 – + 5(H 2 C 2 O 4 ) 2 + 6H + = 2Mn CO 2 + 8H 2 Ismert mennyiségű KMnO 4, forralás, visszamérés oxálsavval KOI Cr : K 2 Cr 2 O 7 +4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 +Cr 2 (SO 4 ) 3 +3H 2 O+ 3O Ismert mennyiségű K 2 Cr 2 O 7, forralás, visszamérés vas(II)ammónium szulfáttal, Ag 2 SO 4 katalizátor Erősebb oxidálás mint KOI Mn

54 Környezetvédelmi redoxi titrálások II. Szulfid ZnS +J 2 +2H +  S + 2HJ + Zn 2+ J 2 +2 Na 2 S 2 O 3 = Na 2 S 4 O NaJ Helyszíni, keményítő indikátor Oldott oxigén MnCl 2 + 2NaOH = Mn(OH) 2 + 2NaCl 2 Mn(OH) 2 + O 2 = 2MnO(OH) 2 2MnO(OH) 2 + 2J - + 4H + = Mn 2+ +3H 2 O + J 2 J 2 +2 Na 2 S 2 O 3 = Na 2 S 4 O NaJ Helyszíni, keményítő indikátor


Letölteni ppt "Egy nem megfelelő analitikai eljárás. Analízis folyamata Mintavétel Minta konzerválás Minta előkészítés (homogenizálás,koncentrálás, tisztítás, oldószerváltás)"

Hasonló előadás


Google Hirdetések