Kapalinov chromatografie Modernizace vuky technickch a prodovdnch obor

Kapalinová chromatografie Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Kapalinová chromatografie • mobilní fází kapalina • nejrozšířenější technika - kapalinová rozdělovací chromatografie (LLC) a o něco méně -kapalinová adsorpční chromatografie (LSC) • gelová permeační chromatografie (GPC) a iontově výměnná chromatografie (IEC) - méně využívány • v kapalinové chromatografii hraje mobilní fáze v separačním procesu aktivní roli Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Teorie LLC • distribuce složek mezi kapalnou mobilní fázi a kapalnou fázi nanesenou na povrchu tuhých částic • distribuce složek probíhá, pokud jsou obě kapaliny nemísitelné • má-li mít složka dostatečnou retenci, je nutné, aby rozpustnost složky ve stacionární fázi byla podstatně větší, než ve fázi mobilní • stacionární fáze v LLC jsou většinou nepolární - mobilní fáze používaná musí být polární Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Stacionární fáze LLC • základem náplní silikagel jako plně porézní částice nepravidelného tvaru nebo plně porézní kulovitá částice • chemicky vázaná stacionární fáze se získává vytvořením vrstvičky chemicky vázaného silikonového polymeru • k modifikaci silikagelu se nejčastěji používá vazby Si – O – Si • tato vazba reaguje v nepolárním rozpouštědle např. s oktadecyltrichlorsilanem Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Stacionární fáze LLC • součástí silikonového polymeru je koncová funkční skupina, která ovlivňuje vlastnosti chemicky vázané fáze: • 1. uhlovodíkové (hydrofobní) skupiny – oktadecyl, C 8 H 17 -, C 2 H 5 -, CH 3 -, fenyl • 2. polární skupiny – nitrily, amino skupiny a dioly • v současné době převládají náplně s oktadecylovou funkční skupinou – rozdělovací chromatografie Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Zdroj: www. waters. com Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Separace barviv Zdroj: www. waters. com Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Mobilní fáze LLC • pracuje se s polárními látkami • mají příliš velkou eluční sílu a proto se používají ve směsi s vodou • nejmenší eluční sílu má voda, teoreticky nejvyšší by měly nasycené uhlovodíky • eluční řada - voda, methanol, acetonitril, tetrahydrofuran, aceton • vhodné eluční síly se dosáhne mísením dvou nebo tří rozpouštědel o různé eluční síle Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Zdroj: P. Klouda: Moderní analytické metody Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Separované složky • nejvíce zadržovány n-alkany • retence alkanů roste se stoupající molekulovou hmotností • alkany, aromáty, halogenované uhlovodíky, ethery, nitrosloučeniny, estery, aminy, amidy, kyseliny, sulfokyseliny • retence polárních složek je malá, látky nejsou vůbec zadržovány a jejich retenční čas se rovná času mrtvému • retenční čas lze ovlivnit použitím mobilní fáze o upravené hodnotě p. H Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Teorie LSC • využívá interakcí mezi složkami vzorku a tuhou fází – adsorbentem • na začátek kolony naplněné adsorbentem se vnese vzorek a při promývání kolony eluentem se složky vzorku pohybují ve směru eluentu tím rychleji, čím méně jsou adsorbovány • složky obsažené ve vzorku se pohybují kolonou různou rychlostí podle toho, jak se liší jejich adsorpční distribuční konstanty Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Stacionární fáze LSC • nejčastěji jsou používány silně polární adsorbenty kulovitého tvaru, které jsou plně porézní • nejrozšířenějším adsorbentem je silikagel, který se ukázal vhodný v 90 % všech aplikací • v menší míře se používá Alumina a Florisil Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Silikagel • polární adsorbent (Si. O 2 x H 2 O) • charakteristickým rysem silikagelu je kyselost povrchu, (p. H = 3 až 5) • kyselost způsobuje silnou retenci látek bazického charakteru, např. dusíkatých bází • silikagel váže vodu - nutné ho aktivovat zahříváním na 180 o. C po dobu 3 hodin Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Alumina • krystalická forma oxidu hlinitého • povrch aluminy je pokryt aktivními centry, která vytvářejí silné elektrostatické pole • přiblížení adsorbátu k povrchu vzniká v molekule indukovaný dipólový moment • separace izomerů • důležitým znakem aluminy je bazicita jejího povrchu (p. H = 8 až 11) • vhodné k dělení slabě kyselých složek od látek neutrálních Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Mobilní fáze LSC • silně polární adsorbenty - mobilní fáze musí být nepolární nebo slabě polární • eluční řada - pentan, cyklohexan, benzen, ethylether, dichlormethan, aceton, 2 -propanol, voda • používají se binární eluenty obsahující hexan jako rozpouštědlo s nulovou eluční silou a 5 až 20 obj. % diethyletheru nebo dichlormethanu Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Separované složky LSC • nejvíce budou zadržovány složky silně polární, nejméně složky zcela nepolární, n-alkany • při stejné polaritě složek budou více zadržovány ty, které mají větší molekulovou hmotnost • pořadí org. látek podle klesající retence: sulfokyseliny, amidy, aminy, alkoholy, estery, ketony, ethery, chlorované uhlovodíky, aromáty, nasycené uhlovodíky Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Zdroj: P. Klouda: Moderní analytické metody Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Zdroj: P. Klouda: Moderní analytické metody Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Instrumentace pro HPLC Zdroj: waters. com Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Kapalinový chromatograf Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Velikost částic Zdroj: www. waters. com Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Délka kolony Zdroj: www. waters. com Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Instrumentace pro HPLC • pístové čerpadlo - zajišťuje konstantní průtok mobilní fáze (asi 0, 1 až 10 ml min-1) • dávkování vzorku pomocí šesticestného kohoutu • při konstrukci kolon se většinou dává přednost rovným trubicím (délka 10 až 50 cm, průměr 2 až 6 mm) • materiálem kolony je nerezová ocel a tvrzené sklo • detektor (optický, elektrochemický) Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany

Spektrofotometrický detektor • v kolonové chromatografii nejvíce rozšířen • eluent vytéká z kolony do měrné cely • přístroj je vybaven deuteriovou výbojkou a mřížkovým monochromátorem • může pracovat při vlnové délce v rozsahu 220 až 600 nm • nevýhodou těchto detektorů je neschopnost zaznamenávat složky, které neabsorbují UV záření Modernizace výuky technických a přírodovědných oborů na UJEP se zaměřením na problematiku ochrany