Chromatografia podstawa metod analizy laboratoryjnej GraŜyna Chwatko Zakład Chemii Środowiska
Chromatografia gr. chromatos = barwa grapho = pisze Michaił Siemionowicz Cwiet 2
Chromatografia jest metodą rozdzielania mieszanin, w której rozdzielane składniki ulegają podziałowi pomiędzy dwie fazy, z których jedna jest fazą nieruchomą (stacjonarną), a druga fazą ruchomą (mobilną) układu chromatograficznego. Faza stacjonarna: ciało stałe, ciecz na nośniku, Ŝel. Faza ruchoma: gaz, ciecz, gaz w stanie nadkrytycznym (fluid). 3
Faza stacjonarna i faza ruchoma Faza stacjonarna: substancja umieszczona w kolumnie chromatograficznej (chromatografia kolumnowa) lub na płaszczyźnie (chromatografia cienkowarstwowa), oddziaływanie z którą umoŝliwia rozdzielanie składników mieszanin. Faza ruchoma substancja przechodząca w sposób ciągły przez fazę stacjonarną, oddziałująca z nią oraz ze składnikami rozdzielanej mieszaniny. 4
Podział ze względu na stan skupienia fazy ruchomej Chromatografia gazowa Chromatografia cieczowa Chromatografia fluidalna 5
Podział ze względu na stan skupienia fazy stacjonarnej Faza ruchoma Faza stacjonarna Gaz ciecz (ang. Gas-Liquid Chromatography GLC) Ciecz ciecz (ang. Liquid-Liquid Chromatography LLC) Gaz ciało stałe (ang. Gas-Solid Chromatography GSC) Ciecz ciało stałe (ang. Liquid-Solid Chromatography LSC) 6
Podział ze względu na naturę zjawisk będących podstawą procesu chromatograficznego Chromatografia adsorpcyjna Chromatografia podziałowa Chromatografia jonowymienna Chromatografia Ŝelowa (sitowa lub sączenie molekularne). 7
Techniki eksperymentalne Chromatografia planarna Chromatografia kolumnowa 8
Chromatografia planarna dwuwymiarowa 9
Chromatografia kolumnowa (klasyczna) 10
Rodzaje chromatografii i techniki chromatograficzne 11
Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC - ang. High Performance Liquid Chromatography) 12
Oddziaływania między cząsteczkowe w chromatografii cieczowej Próbka Faza stacjonarna Faza ruchoma 13
Schemat rozdzielania chromatograficznego mieszaniny składającej się z dwóch składników K = A C C A s A r K = B C C B B s r 14
15 15
Krzywa elucji - chromatogram 16
Pik chromatograficzny 17
zbiorniki z rozpuszczalnikami degazer pompa autosampler /zawór dozujący termostat z kolumną detektor rejestrator i integrator Schemat blokowy chromatografu cieczowego 18
19
Symulacje separacji chromatograficznej 20
Rozpuszczalniki stosowane jako fazy ruchome w HPLC powinny: wykazywać odpowiednią zdolność rozpuszczania próbki, umoŝliwiać detekcję próbki, charakteryzować się wysokim stopniem czystości, nie reagować chemicznie ani z fazą stacjonarną, ani z rozdzielaną próbką, charakteryzować się trwałością w warunkach chromatografowania, być tanie. 21
Chromatografia w normalnym i odwróconym układzie faz Normalny układ faz (ang. normal phase NP) to taki układ, w którym faza stacjonarna jest bardziej polarna niŝ faza ruchoma Odwrócony układ faz (ang. reversed phase RP) to układ, w którym faza stacjonarna jest mniej polarna niŝ faza ruchoma 22
Eluenty stosowane w normalnym (NP) i odwróconym (RP) układzie faz: Normalny układ faz Heksan Izooktan Chloroform Chlorek metylenu Octan etylu Odwrócony układ faz Metanol Acetonitryl Izopropanol Tetrahydrofuran Woda (wodne roztwory buforowe) 23
Podział kolumn stosowanych w HPLC Mikrokolumny Kolumny analityczne Kolumny preparatywne 24
Fazy chemicznie związane na bazie krzemionki Z grupami niepolarnymi Z grupami polarnymi Z grupami jonowymiennymi Z grupami optycznie czynnymi 25
Schemat Ŝelu krzemionkowego z chemicznie związaną grupą n-oktylodimetylosililową C-8 26
Powierzchnia ziarna fazy stacjonarnej C18 27
Dobór fazy stacjonarnej i ruchomej 28
Techniki chromatograficzne stosowane są do: jakościowej i ilościowej analizy mieszanin związków nieorganicznych i organicznych, kontroli procesów przemysłowych, kontroli zanieczyszczeń środowiska, analiz klinicznych, badań fizykochemicznych, badań strukturalnych związków organicznych. 29
Chromatogram próbki osocza 355 315 CSH Wysokość piku [mau] 275 235 195 155 115 75 10 0 GSH HCSH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 CGSH 35-5 -1 1 3 5 7 9 11 13 Czas [min] 30
Chromatogram próbki moczu Absorbance (mau) 95 85 75 65 55 45 35 25 15 5-5 0 2 4 6 8 Time (min) 31
Dziękuję za uwagę 32