PRZYGOTOWANIE IZOLACJA ANALITÓW

Podobne dokumenty
EKSTRAKCJA- ŁUGOWANIE

Nowe wyzwania. Upowszechnianie zasad ROZWOJU ZRÓWNOWAŻONEGO pociąga za sobą konieczność:

EKSTRAKCJA W ANALITYCE. Anna Leśniewicz

TECHNIKI EKSTRAKCJI PRÓBEK STAŁYCH

TECHNIKI EKSTRAKCJI PRÓBEK STAŁYCH

Chemia środków ochrony roślin Katedra Analizy Środowiska. Instrukcja do ćwiczeń. Ćwiczenie 2

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

Prawo dyfuzji (prawo Ficka) G = k. F. t (c 1 c 2 )

QuEChERS nowe podejście do przygotowywania próbek w analizie pozostałości środków ochrony roślin w płodach rolnych

Ćwiczenie 4 Porównanie wydajności różnych technik ekstrakcji w układzie ciało stałeciecz. 1. Wstęp

EKSTRAKCJA I CHROMATOGRAFIA

Przygotowanie próbek do analizy klucz do sukcesu analitycznego

Zakład Doświadczalny WPT. S.A. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Ekstrakcja surowców roślinnych z wykorzystanie CO2 w stanie nadkrytycznym

1.Wstęp. Ćwiczenie nr 9 Zatężanie z wody związków organicznych techniką SPE (solid phase extraction)

Właściwości i zastosowanie modyfikowanej krzemionki osadzonej na włóknie kwarcowym w technice SPME

Analityka Zanieczyszczeń Środowiska

Ściąga eksperta. Mieszaniny. - filmy edukacyjne on-line Strona 1/8. Jak dzielimy substancje chemiczne?

Techniki i metody przygotowania próbki mineralizacja, techniki konwencjonalne i mikrofalowe oraz ekstrakcja do fazy stałej (SPE)

Formularz opisu kursu (sylabus przedmiotu) na rok akademicki 2011/2010

BADANIE ZAWARTOŚCI WIELOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH (OZNACZANIE ANTRACENU W PRÓBKACH GLEBY).

CHEMIA ŚRODOWISKA - laboratorium ĆWICZENIE 6. OZNACZANIE ŚLADOWYCH ILOŚCI FENOLU W WODACH POWIERZCHNIOWYCH

ANALITYKA ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA ROK V SEM. IX

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Projekty realizowane w ramach Programu Operacyjnego Rozwój j Polski Wschodniej

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI ROBENIDYNY W PRÓBKACH PASZY ZWIERZĘCEJ

ROZDZIELANIE I OCZYSZCZANIE SUBSTANCJI. EKSTRAKCJA.

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

EKSTRAKCJA DO FAZY STAŁEJ (SPE)

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Chromatografia kolumnowa planarna

GraŜyna Chwatko Zakład Chemii Środowiska

Chemia środków ochrony roślin Katedra Analizy Środowiska. Instrukcja do ćwiczeń. Ćwiczenie 5

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

Równanie gazu doskonałego

Termodynamika Techniczna dla MWT, wykład 3. AJ Wojtowicz IF UMK Izobaryczne wytwarzanie pary wodnej; diagram T-v przy stałym ciśnieniu

Polskie Normy opracowane przez Komitet Techniczny nr 277 ds. Gazownictwa

Zasady bezpieczeństwa przy pracy z cieczami kriogenicznymi

TECHNIKA SPEKTROMETRII MAS ROZCIEŃCZENIA IZOTOPOWEGO (IDMS)-

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

Sonochemia. Schemat 1. Strefy reakcji. Rodzaje efektów sonochemicznych. Oscylujący pęcherzyk gazu. Woda w stanie nadkrytycznym?

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. ILOŚCIOWE ZBADANIE SZYBKOŚCI ROZPADU NADTLENKU WODORU.

Zastosowanie materiałów odniesienia

Zakres badań wykonywanych w Zakładzie Badań Fizykochemicznych i Ochrony Środowiska zgodnie z wymaganiami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej:

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

AUTOMATYKA I POMIARY LABORATORIUM - ĆWICZENIE NR 13 WŁAŚCIWOŚCI METROLOGICZNE POTENCJOMETRYCZNYCH CZUJNIKÓW GAZOWYCH

Zakład Chemii Organicznej, Wydział Chemii UMCS Strona 1

PROCESY JEDNOSTKOWE W TECHNOLOGIACH ŚRODOWISKOWYCH DESTYLACJA

Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Efekty kształcenia dla studiów podyplomowych*

Pobieranie próbek gazowych

ĆWICZENIE 22 WYZNACZANIE CIEPŁA PAROWANIA WODY W TEMPERETATURZE WRZENIA

w laboratorium analitycznym

Adsorpcyjne oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń związkami organicznymi

Synteza eteru allilowo-cykloheksylowego w reakcji alkilowania cykloheksanolu bromkiem allilu w warunkach PTC.

Miniskrypt do ćw. nr 4

ROZDZIELENIE OD PODSTAW czyli wszystko (?) O KOLUMNIE CHROMATOGRAFICZNEJ

DESTYLACJA JAKO METODA WYODRĘBNIANIA I OCZYSZCZANIA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH

Rola normalizacji w ochronie wód. Jeremi Naumczyk Marzec, 2018

Wykład 2. Zielona chemia

Wpływ ilości modyfikatora na współczynnik retencji w technice wysokosprawnej chromatografii cieczowej


Powtórzenie wiadomości z kl. I

Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej. Rozprawa doktorska

Operacje wymiany masy oraz wymiany ciepła i masy

Próbki gazowe - anality

Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów

Granulowany Węgiel Aktywny z łupin orzechów kokosowych BT bitumiczny AT antracytowy

Korzyści i zagroŝenia wynikające z dostarczania gazu ziemnego w postaci skroplonej

Ćwiczenie 5 Izolacja tłuszczów z surowców naturalnych

Kaskadowe urządzenia do skraplania gazów

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 6-1 w PWN. Warszawa, cop.

Część I. Katarzyna Asińska

Kreacja aromatów. Techniki przygotowania próbek. Identyfikacja składników. Wybór składników. Kreacja aromatu

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Imię i nazwisko Klasa Punkty (max 12) Ocena

Ćwiczenie nr 1. Ekstrakcja i oznaczanie fenolu metodą SPE (solid phase extraction) z detekcją UV-Vis

Część teoretyczna Definicje LZO:

Destylacja z parą wodną

Ćwiczenie 4 Zastosowanie metody wzorca wewnętrznego do analizy ilościowej techniką GC-FID

POLITECHNIKA POZNAŃSKA,

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/EP03/ (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW SZKOŁY PODSTAWOWEJ ROK SZKOLNY 2018/2019 ETAP SZKOLNY

XXI Regionalny Konkurs Młody Chemik FINAŁ część I

Badania trwałości i jednorodności wytworzonych materiałów referencyjnych gleby i kormorana

ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II

Efekty interferencyjne w atomowej spektrometrii absorpcyjnej

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA STALI 316L W PŁYNACH USTROJOWYCH CZŁOWIEKA

LABORATORIUM CHEMII ORGANICZNEJ PROGRAM ĆWICZEŃ

Renata Czeczko* ZASTOSOWANIE METOD CHROMATOGRAFICZNYCH DO OZNACZANIA POZOSTAŁOŚCI PESTYCYDÓW W OWOCACH I WARZYWACH

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Obserwacje: Wnioski:

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII I GOSPODARKA ODPADAMI STUDIA STACJONARNE

WODA I OGIEŃ. Prezentacja Mileny Oziemczuk

WYKŁAD 7. Diagramy fazowe Dwuskładnikowe układy doskonałe

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Opis produktu Biotreat. Biologiczne oczyszczanie wody i jej odzyskiwanie do powtórnego uŝycia w myjniach samochodowych

Strona 1 z 6. Wydział Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego Podstawy Chemii - Laboratorium Rozdzielanie Substancji - Wprowadzenie

1 ekwiwalent 2 ekwiwalenty 2 krople

Jakościowe i ilościowe oznaczanie alkoholi techniką chromatografii gazowej

Transkrypt:

PRZYGOTOWANIE PRÓBEK IZOLACJA ANALITÓW Z PRÓBEK STAŁYCH

Ekstrakcja (często w istocie ługowanie) to technika izolacji określonych grup związków chemicznych na drodze wymywania rozpuszczalnikiem poŝądanych składników z ich mieszaniny z innymi komponentami tzw. matrycy analitycznej

Kluczowe zagadnienia przy wykonywaniu ekstrakcji Dobór odpowiedniego rozpuszczalnika bądź mieszniny rozpuszczalników Dobór odpowiedniej techniki ekstrakcji Dobór parametrów prowadzenia ekstrakcji

Techniki izolacji z próbek stałych Ekstrakcja za pomocą strumienia gazu Ekstrakcja za pomocą cieczy Ekstrakcja za pomocą płynu w stanie nadkrytycznym Techniki destylacyjne Piroliza

Warianty technik ekstrakcji za pomocą cieczy Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika w aparacie Soxhleta Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika wspomagana ultradźwiękami (UAE) Przyspieszona ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika (ASE) Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika wspomagana promieniowaniem mikrofalowym (MAE) Ekstrakcja za pomocą płynu w stanie nadkrytycznym (SFE) Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika z próbki zmiesznej z wypełniaczem (MSPD)

Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika organicznego w aparacie Soxhleta chłodnica jedna z najstarszych metod ekstrakcji (1879) technika uniwersalna, zwykle słuŝy do izolacji i wzbogacania analitów średnio i trudno lotnych oraz termicznie trwałych gilza z próbką próbki wilgotne przed rozpoczęciem ekstrakcji wymagają dokładnego wysuszenia. kolba kulista z rozpuszczalnikiem organicznym do ekstrakcji

Ekstrakcja pod ciśnieniem za pomocą rozpuszczalnika organicznego w aparacie Soxhleta (np. w aparacie Soxtec ) Zastosowanie: Tłuszcz w Ŝywności

Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika wspomagana ultradźwiękami (sonifikacja - ang. Sonication, UAE) Aby przeprowadzić ekstrakcję analitu z próbki, umieszcza się ją w szklanym lub metalowym naczyniu i wstawia do łaźni ultradźwiękowej. Zaletą tej techniki jest to, Ŝe w łaźni ultradźwiękowej ekstrakcji moŝe być poddawane jednocześnie wiele próbek. Podstawową wadą jest konieczność oddzielenia ekstraktu od próbki po zakończeniu procesu ekstrakcji. Istnieje moŝliwość umieszczenia sondy generującej ultradźwięki w próbce.

Zwykle po zakończeniu procesu ekstrakcji (10 30, rzadziej 60 minut) naleŝy oddzielić ekstrakt od matrycy próbki (poprzez filtrację lub dekantację), odparować nadmiar rozpuszczalnika lub/i oczyścić i osuszyć ekstrakt.

Przyspieszona ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika (Accelerated Solvent Extraction) - ASE - W przypadku techniki ASE wykorzystuje się takie same rozpuszczalniki, jak w metodach klasycznych (np. ekstrakcja cieczą), lecz pod zwiększonym ciśnieniem tj. około 10 14 MPa i w podwyŝszonej temperaturze rzędu 50-200 0 C. EFEKT: ekstrakcja odbywa się w temperaturze powyŝej temperatury wrzenia rozpuszczalnika pod ciśnieniem atmosferycznym, ale ten wciąŝ znajduje się w fazie ciekłej.

Schemat budowy ekstraktora ASE

Zalety techniki ASE moŝliwość ekstrakcji próbek o duŝej wilgotności krótkie czasy ekstrakcji automatyzacja procesu łatwość obsługi aparatu lepsza penetracja próbki przez rozpuszczalnik korzystna kinetyka ekstrakcji (zarówno kinetyka procesów rozpuszczania, jak i desorpcji związków z matrycy)

Zastosowania techniki ASE Ekstrakcja analitów z naturalnych produktów Ŝywnościowych, produktów farmaceutycznych, aflatoksyn, pestycydów, dioksyn, PCB, WWA, związków cynoorganicznych, dodatków do polimerów i innych zawartych w próbkach stałych jak gleba, osady denne i tkanki.

Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika wspomagana promieniowaniem mikrofalowym (ang. Microwave Assisted Extraction - MAE) Ekstrakcję prowadzi się zwykle w zamkniętym naczyniu teflonowym zwanym bombą, gdzie temperatura dochodzi do 150 o C, a nawet 190 o C. Jako rozpuszczalników uŝywa się najczęściej chlorku metylenu lub mieszaniny acetonu i heksanu. Jedynym ograniczeniem rozpuszczalników stosowanych w tej metodzie jest ich moment dipolowy, który musi być róŝny od zera.

Warunek podstawowy: moment dipolowy = 0 Zwykle po zakończeniu procesu ekstrakcji (1 5 minut) naleŝy naczynie ekstrakcyjne schłodzić (20 minut), oddzielić ekstrakt od matrycy próbki (poprzez filtrację lub dekantację), odparować nadmiar rozpuszczalnika lub/i oczyścić i osuszyć ekstrakt.

Ekstrakcja za pomocą płynu w stanie nadkrytycznym (ang. Supercritical Fluid Extraction - SFE) Ciśnienie topnienie zamarzanie Ciecz PŁYN W STANIE NADKRYTYCZNYM PŁYN W STANIE NADKRYTYCZNYM (fluid) Ciało stałe ulatnianie PUNKT KRYTYCZNY sublimacja depozycja PUNKT POTRÓJNY kondensacja Gaz Temperatura Rysunek 5-5.

Cechy płynu w stanie nadkrytycznym nie ulega kondensacji niezaleŝnie od tego jak duŝe ciśnienie zostaje zastosowane, nie ulega wrzeniu niezaleŝnie od tego, jak wysoka jest temperatura płynu w stanie nadkrytycznym, nie posiada menisku, co jest cechą upodobniającą do gazów, ma zdolność rozpuszczania charakterystyczną dla cieczy, duŝa dyfuzyjność - pośrednia pomiędzy cieczami i gazami, niewielkie napięcie powierzchniowe, mała lepkość pozwala na lepszą penetrację całej objętości próbki.

PoniŜej punktu krytycznego wyraźnie widoczny jest menisk pomiędzy dwiema fazami CO 2. Po podwyŝszeniu temperatury menisk zanika...

Dalszy wzrost temperatury... Gęstość CO 2 cieczy i CO 2 gazu jest juŝ zbliŝona... Po osiągnięciu punktu krytycznego róŝnica pomiędzy fazami zanikła.

Sposoby realizacji ekstrakcji za pomocą płynu w stanie nadkrytycznym Statyczny (płyn jest wprowadzany do próbki i po pewnym czasie wraz z analitami odprowadzany do odbieralnika) Dynamiczny (płyn jest w sposób ciągły przepuszczany przez naczynie z próbką, a otrzymywany ekstrakt zbierany w odbieralniku

Zalety techniki SFE znaczna redukcja ilości zuŝywanych rozpuszczalników, często drogich, toksycznych i ekotoksycznych; niewielka ilość próbki zuŝywana do ekstrakcji (nawet kilka mg); skrócenie czasu ekstrakcji (do 30 minut) w porównaniu z technikami konwencjonalnymi co łączy się równieŝ z obniŝeniem kosztów; stosowanie niskich temperatur, co sprzyja ekstrakcji związków termicznie nietrwałych; technika jest bardzo wydajna, daje moŝliwość uzyskania odzysków rzędu 80-100%; wysoka selektywności; moŝliwość ekstrakcji frakcjonowanej; pominięcie etapu wstępnego oczyszczania i wzbogacania próbki; łatwość automatyzacji; moŝliwość połączeń pośrednich typu off-line i bezpośrednich typu on-line z większością metod chromatograficznych (GC, HPLC, SFC).

Cechy płynu w stanie nadkrytycznym Poprzez zmianę temperatury i ciśnienia płynu w stanie nadkrytycznym, czyli pośrednio gęstości, moŝna regulować siłę rozpuszczania analitów. Niepolarny charakter ditlenku węgla uniemoŝliwia wyłączne jego zastosowanie do ekstrakcji niektórych związków jak np. WWA o wyŝszych masach cząsteczkowych. W takim wypadku niezbędnym jest dodawanie do ditlenku węgla polarnych modyfikatorów (np. MeOH, CH 2 Cl 2,) oraz podwyŝszenie temperatury procesu.

Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika z próbki zmieszanej z wypełniaczem (ang. Matrix solid-phase dispersion - MSPD) mo ździerz próbka (0.5 g) krok 1 sorbent (np. C18, 2g) krok 2 wymieszaj spatula tłuczek krok 3 przenie ś krok 4 korpus strzykawki filtr papierowy

Ekstrakcja za pomocą rozpuszczalnika z próbki zmieszanej z wypełniaczem (ang. Matrix solid-phase dispersion - MSPD) krok 5 ściśnij krok 9 - usuń nadmiar rozpuszczalnika - przefiltruj - ANALIZA tłoczek strzykawki filtr papierowy rozpuszczalnik 2 krok 6 odbieralnik ekstrakt krok 7 eluuj anality krok 8 Zastosowanie: 1.Izolacja analitów z grupy PCBs z ryb 2. Pozostałości farmaceutyków z tkanki tłuszczowej i wątroby 3. Witamin z poŝywienia 4. Pestycydów z warzyw, owoców i ryb

PORÓWANIE TECHNIK EKSTRAKCYJNYCH