analiza chemiczna jakościowa ilościowa
analiza chemiczna klasyczna instrumentalna analiza elementarna, klasyczna analiza anionów i kationów, analiza wagowa, metody miareczkowe
chemia = arx separatoria metody rozdzielania: - metody strąceniowe - krystalizacja - destylacja - ekstrakcja - metody chromatograficzne - elektroforeza
rozdzielanie (oczyszczanie) przez krystalizację kryształy insuliny
lejek Büchnera pompka wodna kolba ssawkowa
etapy oczyszczania przez krystalizację rozpuszczanie na gorąco sączenie (na gorąco) - oddzielenie zanieczyszczeń nierozpuszczalnych chłodzenie (krystalizacja) sączenie wytrąconego na zimno (pod próżnią - opcja) przemywanie osadu suszenie i ważenie kryształów wyznaczenie temperatury topnienia
termometr chłodnica do pompy próżniowej destylacja kolumna kolba ogrzewanie
ekstrakcja ciecz-ciecz
wytrząsanie... z okresowym odpowietrzaniem
rozdzielanie warstw warstwy zaczynają się rozdzielać
górna warstwa - górą
metody chromatograficzne opierają się na różnicach w szybkości poruszania się składników próbki w układzie składającym się z fazy nieruchomej i fazy ruchomej. składniki próbki różnią się powinowactwem do fazy nieruchomej i fazy ruchomej (rozpuszczalnika lub gazu).
chromatografia kolumnowa pierwszy składnik mieszaniny opuszcza kolumnę
powietrze H 2 gaz z kolumny detektor płomieniowojonizacyjny (FID)
1 2 3 4 7 5 6 11 czas 9 Schemat blokowy chromatografu cieczowego 1 - zbiornik rozpuszczalnika, 2 - filtr, 3 - pompa, 4 - regulator ciśnienia, 5 - dozownik, 6 - kolumna, 7 - termostat, 8 - detektor, 9 - komputer 9 D 8
porównanie parametrów różnych technik chromatografii kolumnowej GC LC HPLC długość 50-1600 10-100 10-35 kolumny(cm) średnica 0.1-0.6 2-5 0.1-2 kol.(cm) masa próbki (g) 10-14 -10-6 0.1-10 10-8 -10-2 czas analizy 10 s - 20 min 1-24 h 1-60 min ciśnienie (MPa) 1 0.1 2-34
chromatografia cienkowarstwowa (TLC) R f = x/y
chromatografia żelowa (sitowa) = sączenie molekularne wypełnienie: żele dekstranowe (Sephadexy) lub żele poliakryloamidowe o porach zbliżonych do rozmiarów rozdzielanych cząsteczek mieszanina 3 protein ziarna Sephadexu ilość proteiny 200 kda 100 kda 50 kda
chromatografia powinowactwa proteina np. receptor insuliny mieszanina protein granulka agarozy ligand (np. insulina)
podział technik chromatograficznych 1. Ukształtowanie fazy stacjonarnej: kolumnowa i planarna (bibułowa i cienkowarstwowa) 2. Rodzaj fazy ruchomej: cieczowa i gazowa 3. Rodzaj fazy stacjonarnej: adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, żelowa, chromatografia powinowactwa -------- GSC gaz-ciało stałe GLC gaz-ciecz (na nośniku stałym) LLC ciecz-ciecz(na nośniku stałym)
elektroforeza ruch składników próbki pod wpływem pola elektrycznego w ośrodku utrudniającym dyfuzję i konwekcję (żel, kapilara) poruszać pod wpływem pola mogą tylko jony. białka, kwasy nukleinowe (DNA, RNA) są w jonami!
napełnianie buforem
lampa UV zdjęcie
żel agarowy bufor
metody spektroskopowe
rentgenowskie gamma UV IR mikrofale fale radiowe 1 n m 4 0 0 n m 8 0 0 n m 1 m m 1 0 c m światło białe pryzmat
widmo emisyjne widmo absorpcyjne
a b s o r b a n c j a chlorofil b chlorofil a d ł u g o ś ć f a l i
losy cząsteczki wzbudzonej diagram Jabłońskiego
monochromator
spektrofotometr M detektor kuweta z próbką
schemat spektrofotometru diodowego
widmo absorpcji i krzywe wzorcowe (kalibracyjne) A = ε l c prawo Lamberta-Beera ε absorpcyjność molowa (molowy współczynnik absorpcji)
I o I t detektor (fotometr) T = t I t Absorbancja Transmitancja Io (%) 0,5 I o 0,301 50 I 0 t = 0,1 I o Io 0,001 I o I 0,01 I o A = log It I T 100 % o
widma absorpcyjne w podczerwieni CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 3 CH CH 3 OH widmo IR propanolu (a) i izopropanolu (b)
spektrometria mas M + e = M + + 2e M + - - - - - - 2 1 3 1 - źródło jonów 2 - analizator z magnetycznym ogniskowaniem 3 - szczelina wyjściowa
analiza widma MS O C OH O C OH O C OH
Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR) obserwacja zachowania (precesji) jąder atomowych obdarzonych spinem w polu magnetycznym Magnetic Resonance Imaging (MRI) (tzw. rezonans magnetyczny)
ω = -γb 0 ω = 2πν γ = 2πµ/hI γ - współczynnik żyromagnetyczny (giromagnetyczny, magnetogiryczny) - stała zależna od rodzaju jądra
spektrometr FT-NMR
3,5,10 mm 3 mm
FT- NMR transformacja Fouriera FID Widmo NMR czas częstość ( ν/ν wzorca )
niższe pole wyższe pole 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ν (Hz) δ (ppm)
wzorce pożądane cechy wzorców: dobra rozpuszczalność, duże ekranowanie protonów ostry, najlepiej pojedynczy sygnał CH 3 CH 3 H 3 C Si CH 3 H 3 C Si CH 2 CH 2 CH 2 SO 3 Na CH 3 CH 3 TMS tetrametylosilan rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych lotny DSS 2,2-dimetylo-2-silapentano-5-sulfonian sodu rozpuszczalny w wodzie
przesunięcie chemiczne δ
sprzężenie spinowe - układ AX A X
n - liczba sąsiadów multipletowość = 2nI +1 dla protonu I = 1/2 prosty multiplet jest symetryczny
300 MHz proste widma pierwszego rzędu (widmo części alkilowej)
300 MHz (obecność wilgoci - dość szybka wymiana)
warunki bezwodne - wolna wymiana
analiza termograwimetryczna pomiar ubytku masy w czasie ogrzewania próbki