YKA3411 Instrumentaalanalüüs GK Gaasikromatograafia Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: Töö kaitstud: 1 Töö eesmärk Tundmatu orgaaniliste ainete segu kvalitatiivne ja kvantitatiivne analüüs gaasi- vedelikkromatograafilisel meetodil. 2 Töö käik Koos praktikumi juhendajaga tutvusime kromatograafi tarkvaraga ja seadistasime vastavalt töötingimustele (split ratio). Kontrollisime aparatuuri valmisolekut tööks. Esimesena analüüsitakse alkaanide (C6 C10) segu. Saadud kromatogramm printisime välja ja määrasime iga alkaani retensiooniaeg. Tarkvaras muutsime seadistused ja tegime sama analüüsi kolm korda (3 paralleeli) tundmatu seguga. Prinditus saadud tulemuse abil määrasime piikide retentsiooniaeg, pindala (A) ja piigi laius nulljoone juures. 3 Tulemused
YKA3411 Instrumentaalanalüüs GK Tundmatu segu analüüs gaasikromatograafia abil Õpperühm: Töö teostaja: Õppejõud: Töö teostatud: 1 1 Töö eesmärk Tundmatu segu analüüs ja identifitseerimine gaasikromatograafia meetodi abil. 2 Töö käik Alkaanide segu analüüs: 1. Programmeerida kromatograafi tarkvara vastavalt töötingimustele. Kolonni temperatuur: 40oC – 250oC Aurusti temperatuur: 250oC H2 joonkiirus kolonnis, μ: 22 cm/sek Detektori temperatuur: 295oC Kandegaasi jaotus kolonni sees: 1:500 Proovi hulk: 0,5 μL 2. Viia läbi kromatograafiline analüüs alkaanide seguga. 3
Second Editon. Wiley. Chichester 2002. lk 11-99 Maatriksiefekti ei ole enamasti võimalik täielikult kõrvaldada, kuid tema vähendamiseks on mitmeid mooduseid: 1. Täiustatud proovipuhastus, mis vähendab maatriksikomponentide sisaldust lõppekstraktis, on eelistatuim lähenemisviis. Sealjuures tuleb siiski arvestada, et lisapuhastusetapp võib vähendada saagiseid ja pikendada analüüsiks kuluvat aega ning samuti on võimalik, et lisaetapi korral maatriksiefekt hoopis suureneb. 2. Kromatograafi süstitava lahuse lahjendamine või süsti ruumala vähendamine. Süstitava ekstrakti lahjenemisel väheneb koos analüüdi kontsentratsiooniga ka segavate komponentide kontsentratsioon. Puuduseks on määramispiiri tõus. 3. Isotooplahjendus. Kasutades sisestandardina analüüdi isotopomeeri on võimalik enamikul juhtudest elimineerida või vähemalt tuntavalt vähendada maatriksiefekti mõju. Kuid vähempolaarsete analüütide korral tuleb mängu sekundaarne isotoopefekt (kromatograafiline
fokusseeritakse kimbuks. Neutraalsed molekulid juhitakse masinast välja vaakumpumba abil; Kiirendatud ioonide voog satub massianalüsaatorisse, kus ioone sorteeritakse nende m/z järgi; Lahutatud ioonid jõuavad detektorisse, kus ioonne vool muutub elektriliseks signaaliks, mis omakorda võimendatakse ja registreeritakse. 39.Ioonide allikad (vähemalt kolm) Elektroonne ionisatsioon - suhteliselt väikesed lenduvad molekulid; sisestatakse kromatograafi või süstla abil; ioonide allikas laguneb molekul fragmentideks. Elektropihustus - polaarsed mitte lenduvad ühendid; sisestatakse kromatograafi või süstla abil; Tekivad mitmekordselt laetud ioonid; Töötab atmosfääri rõhul. Ionisatsioon maatriksi abil - suured molekulid; Proov segatakse tahke maatriksiga; saab ioniseerida väga suuri molekule. 40.Massianalüsaatorid (vähemalt kaks) Lennuaja analüsaator - ioonide allikast satuvad ioonid väljavabasse piirkonda,
Kvantitatiivne analüüs kromatograafias: Detektori signaal registreeritakse arvutis, printeril, integraatoril *Detektori signaal on sõltuvuses kontsentratsioonist; Vajalik on leida piikide maksimumid, piikide algus ja lõpp; *Piigi kõrgus on proportsionaalne kontsentratsiooniga: Gaaskromatograafia põhimõte: Gaas/vedelik, gaas/adsorbtsioon ·Kiire meetod gaaside segude ja ühendite, mille keemistemperatuur on alla 400 oC lahutamiseks. ·Proov, mida süstitakse kromatograafi peab olema gaas või muutuma gaasiks süstimisel. ·Liikuvaks faasiks H,Ar, He, N Vedelikkromatograafia põhimõte: Saab olla kasutusel ka tasapinnalise kromatograafia korral Neeldumine ; pindadsorptsioon ; vedeliku jaotus ; ioonvahetus ; osakeste suhteline suurus. Adsorptsioonkromatograafia põhimõte(ka õhukese kihi kromatograafia): Adsorbatsioonikromatograafia (kasutatud ka nimetust molekulaarkromatograafia) aluseks on segu üksikute komponentide valikadsorptsioon tahkel adsorbendil
segus on vähe komponente. Kvantitatiivne analüüs kromatograafias- Detektori signaal registreeritakse arvutis, printeril, integraatoril Detektori signaal on sõltuvuses kontsentratsioonist; Vajalik on leida piikide maksimumid, piikide algus ja lõpp; Piigi kõrgus on proportsionaalne kontsentratsiooniga: Gaaskromatograafia põhimõte-gaas/vedelik, gaas/adsorbtsioon ·Kiire meetod gaaside segude ja ühendite, mille keemistemperatuur on alla 400 oC lahutamiseks. ·Proov, mida süstitakse kromatograafi peab olema gaas või muutuma gaasiks süstimisel. ·Liikuvaks faasiks H,Ar, He, N Vedelikkromatograafia põhimõte-saab olla kasutusel ka tasapinnalise kromatograafia korral Adsorptsioonkromatograafia põhimõte (ka õhukese kihi kromatograafia)-Adsorbatsioonikromatograafia (kasutatud ka nimetust molekulaarkromatograafia) aluseks on segu üksikute komponentide valikadsorptsioon tahkel adsorbendil Statsionaarne faas on tahke, Lahutamine toimub tänu adsorptsiooniledesorptsioonil
1 vesivannil olev kolb koos vedela prooviga 2 vesivannil olev kolb koos lahustiga 3 jahuti 4 kondensaadi eraldaja: ekstrakt on ülemine ja vesi alumine faas Gaas-ekstraktsioon Inertgaasiga läbipuhumisel: 1) N2 2) CO2 3) He Adsorbeerides lenduvad ained poorsele, granuleeritud polümeerile: 1) Tenax GC 2) Porapak Q 3) Chromosorb 105 Headspace analüüs Toiduaine suletakse nõusse jäetakse seisma tõmmatakse gaas-süstlaga kindel kogus headspace'i süstitakse gaas-kromatograafi Olfaktomeetria Lõhnaühikud, mis on aluseks lõhnaainete leviku modelleerimisel, määratakse inimninaga, kasutades lahjendusaparaati. Lisaks saab olfaktomeetria abil kontrollida inimnina vastavust standardis EVS-EN 13725-2005 toodule n butanooliga, st hindamiseks "kõlbab" inimene, kellel on normaalne lõhnataju (ei kõlba liiga tundlikud ja liiga vähetundlikud inimesed). Individuaalsed aroomiühendid Ainult 5% 8000-st identifitseeritud lenduvast ühendist mõjutavad aroomi.
proov või produkt (või kõik) on elektroaktiivsed. Mõõdetakse diffusioonivoolu sõltuvust titrandi ruumalast. Kasutatakse pöörlevat plaatinaelektroodi. Tiitrimiskõverad: 10. Amperomeetriline ja konduktomeetriline detektor vedelikkromatograafias. Kromatograafia. Amperomeetriline- Konduktomeetriline- mõõdetakse raku vahelduvvoolu takistust. Kromotograafia- ainete segu komponentideks lahutamine. Kromatograafi teostatakse kolonnis, mis on täiedetud statsionaarse faasiga ja läbi mille voolab mobiilne faas. Proovi sisestamisel kolonni satuvad proovi komponendid statsionaarse ja mobiilse faasi vahele. Mobiilne faas kannab proovi komponente edasi. 11. Kirjeldage kromatograafilise protsessi olemust taldrikute mudeli abil. Iseloomustage lühidalt nähtusi, mis määravaid aine tsooni laiuse kapillaar- ja sorbendiga täidetud kolonnis. Taldrikute
83. Titrimeetria põhimõte. Titrimeetria-kvantitatiivse koostise määramine ehk mahtanalüüs. 84. Võrrelge omavahel titrimeetrilist ja gravimeetrilist analüüsi. 85. Kromatograafia põhimõte. Kromatograafia on sisuliselt meetodite grupp segudes ainete eraldamiseks uksteisest. Kromatograafia on enam-vahem koige voimsam segude analuusimise vahend, mis olemas on. 86. Mis on kromatogramm ja kuidas saab leida aine hulka kromatogrammilt? Kromatogramm on kromatograafi registreerimisseadme väljund graafiliselt paberil või numbrilisel kujul ja näitab kromatograafiliselt lahutatud komponentide suhtelist sisaldust proovis. Piigi asukoht kromatogrammil näitab aine kolonnist väljumise aega ja piigi suurus näitab, kui palju komponenti proovis on. 87. Kuidas saaks kasutada kromatograafilist meetodit? Pinnanähtused ja adsorptsioon 88. Kolloidsüsteemide jaotus. 89. Kolloidsüsteemide tekke tingimused. 90. Koagulatsioon.
64. Titrimeetria põhimõte. Kvantitatiivse koostise määramine ehk mahtanalüüs 65. Võrrelge omavahel titrimeetrilist ja gravimeetrilist analüüsi. Gravimeetriline analüüs - sademe tekke mõõtmine 66. Kromatograafia põhimõte. Kromatograafiat kasutatakse ainete puhtuse kontrollis, keskkonnareostuste määramisel, keemiliste protsesside kontrolliks jne. 67. Mis on kromatogramm ja kuidas saab leida aine hulka kromatogrammilt? Kromatograafi detektori signaali regisreerimisseadme väljud graafiliselt paberil või numbrilisel kujul. Tabaliselt registreeritakse kolonnist väljumisel komponentide kontsentratsiooni ajalisele muutusele vastavavad piigid 68. Kuidas saaks kasutada kromatograafilist meetodit? Analüüs – segudest komponentide eemaldamine nende tuvastamiseks, prooviks on väikesed kogused Farmaatsias aine eeltöötlus – võetakse palju proove, mille analüüsimise eesmärgiks on lõpptootest ebapuhtuste eemaldamine.
Ained eraldatakse nende adsorptsiooni- või jaotusomaduste erinevuste järgi. Moodsad seadmed lisaks eraldamisele ka detekteerivad eraldatud ained ja mõõdavad nende sisalduse proovis, seega on tegemist mitte lihtsalt eraldmise vaid täieliku määramise meetodiga. Kromatograafia on enam-vähem kõige võimsam segude analüüsimise vahend, mis olemas on. 79. Mis on kromatogramm ja kuidas saab leida aine hulka kromatogrammilt? Kromatogramm on kromatograafi registreerimisseadme väljund graafiliselt paberil või numbrilisel kujul ja näitab kromatograafiliselt lahutatud komponentide suhtelist sisaldust proovis. Kromatograafilise kolonni väljundis registreeritakse detektori signaal. See signaal töödeldakse registraatoris ja tulemus esitatakse tavaliselt komponentide kontsentratsiooni ajalisele muutusele vastavate kolmnurgasarnaste piikidena (dc/dt). Ainete piikide vahel on liikuva faasi tsoonid. Piigi
Milliseid meetodeid selleks kasutatakse? Lahuses oleva kolloiddispersse aine eraldamine ioon- (molekulaar-) disperssest faasist. a) Dialüüs (dialysis eraldamine). Kolloidse faasi eraldamine poolläbilaskvate membraanide abil. a. Membraanimaterjalid: kolloodium, tselluloos, pärgament, loomsed kiled. b) Ultrafiltratsioon pöörosmoos, lahusti osakesed surutakse läbi peenepoorilise membraani. c) Geelkromatograafia uuritav lahus surutakse läbi kromatograafi kolonni d) Elektrodialüüs 5. Millel põhinevad dialüüs, ultrafiltratsioon, elektrodialüüs? Dialüüs Kolloidosakesed läbivad enamus filtreid (n. filterpaber). Samas on olemas teatud filtreerivad ained, mis on läbitavad väikeste osakeste (n. ioonid, vesi), kuid mitte kolloidosakeste jaoks. Protsessi, kus kasutatakse selliseid filtreid kolloidsüsteemide puhastamiseks nim. dialüüsiks (filtreerimine oleks analoog suurte osakeste korral)
vahelisel reaktsioonil Kolloidlahuse puhastamine *Lahuses oleva kolloiddispersse aine eraldamine disperssest faasist *dialüüs (kolloidse faasi eraldamine poolläbilaskvate membraanide abil). Membraani materjalid: tselluloos, loomsed kilied jne. *ultrafiltratsioon (pöörosmoos, lahusti ja väiksemad osakesed surutakse läbi peenpoorilise membraani) *geelkromatograafia (uuritav lahus surutakse läbi kromatograafi kolonni) *hemodialüüs (meetod mürgiste ainete eemaldamiseks verest) *elektrodialüüs (kolloidlahused, kus lisandiks on elektrolüüt) Dialüüs Protsess ise põhineb sellel, et ioonid ja molekulid tungivad läbi membraani pooride, kolloidosakesed ja makromolekulid aga membraani ei läbi. Kuna kolloidlahus on membraaniga eraldatud puhtast lahustist, siis difusiooni tõttu liiguvad ioonid läbi membraani puhtasse lahustisse, kuni saabub tasakaal. *Kõige lihtsam on Grahami dialüsaator
vahelisel reaktsioonil Kolloidlahuse puhastamine *Lahuses oleva kolloiddispersse aine eraldamine disperssest faasist *dialüüs (kolloidse faasi eraldamine poolläbilaskvate membraanide abil). Membraani materjalid: tselluloos, loomsed kilied jne. *ultrafiltratsioon (pöörosmoos, lahusti ja väiksemad osakesed surutakse läbi peenpoorilise membraani) *geelkromatograafia (uuritav lahus surutakse läbi kromatograafi kolonni) *hemodialüüs (meetod mürgiste ainete eemaldamiseks verest) *elektrodialüüs (kolloidlahused, kus lisandiks on elektrolüüt) Dialüüs Protsess ise põhineb sellel, et ioonid ja molekulid tungivad läbi membraani pooride, kolloidosakesed ja makromolekulid aga membraani ei läbi. Kuna kolloidlahus on membraaniga eraldatud puhtast lahustist, siis difusiooni tõttu liiguvad ioonid läbi membraani puhtasse lahustisse, kuni saabub tasakaal. *Kõige lihtsam on Grahami dialüsaator
Seda mõjutab kolonni efektiivsus (kas hakkab sabatama), see sõltub teoreetiliste taldrikute arvust (van Deemteri võrrand). Mõjutavad aine omadused, statsionaarse faasi omadused (kapillaarkolonn on efektiivsem). 110. Kromatograafilise kolonni efektiivsus. Mida ta väljendab? Milline arvuline suurus teda iseloomustab? Efektiivsus - Kromatograafilise protsessi omadus hoida piike kitsastena. Mida rohkem üleminekuid seda efektiivsem teoreetiliste taldrikute arv. 111. Kromatograafi efektiivsuse sõltuvus mobiilfaasi voolukiirusest. Van Deemteri võrrandist on võimalik leida kõige efektiivsem voolukiirus (H/v graafiku miinimum, kus H- teoreetilise taldriku kõrgus, v-voolukiirus). 112. Kuidas on võimalik parandada kahe analüüdi kromatograafilist lahutust? Erineva solvendiga, kolonniga, pH-ga, temperatuuriprogrammiga. 113. Piikide laienemine. Mobiilfaasi voolukiiruse mõju piikide laienemisele.
suunas. Temperatuuri alanemisel nihkub protsessi tasakaal eksotermilise protsessi suunas s.o. adsorptsiooni suunas. Kordamiseks Le Chatelier` printsiip keemiline tasakaal nihkub suunas, mis toimib vastupidiselt tekitatud muutusele. 239 Gaaskromatograafi skeem 240 Kromatograafia nii toimib kolonn kromatograafi süda 241 Elektrolüüdid. Nii on: 1 g NaCl lahustamisel 100 g vees alaneb külmumistemperatuur 0,6170 võrra. Kuna vee krüoskoopiline konstant on 1,860, siis saame NaCl molekulkaalu väärtuseks M= (1,86 x 10):0,617 = 30,1 Tegelikult on NaCl molekulkaal 58,5. Kui arvutada õige molekulkaalu järgi külmumistäpp, saame: t = (1,86 x 10):58,5 = 0,3180
Ained eraldatakse nende adsorptsiooni- või jaotusomaduste erinevuste järgi. Moodsad seadmed lisaks eraldamisele ka detekteerivad eraldatud ained ja mõõdavad nende sisalduse proovis, seega on tegemist mitte lihtsalt eraldmise vaid täieliku määramise meetodiga. Kromatograafia on enam-vähem kõige võimsam segude analüüsimise vahend, mis olemas on. 86. Mis on kromatogramm ja kuidas saab leida aine hulka kromatogrammilt? Kromatogramm on kromatograafi registreerimisseadme väljund graafiliselt paberil või numbrilisel kujul ja näitab kromatograafiliselt lahutatud komponentide suhtelist sisaldust proovis. Kromatograafilise kolonni väljundis registreeritakse detektori signaal. See signaal töödeldakse registraatoris ja tulemus esitatakse tavaliselt komponentide kontsentratsiooni ajalisele muutusele vastavate kolmnurgasarnaste piikidena (dc/dt). Ainete piikide vahel on liikuva faasi tsoonid
annaabi.ee 
