Techniki chromatograficzne Metody przygotowywania pr

1
Techniki chromatograficzne Metody
przygotowywania próbek do analizy
chromatograficznej
2
Pobranie próbki i jej przygotowanie jest bardzo
waznym, czesto najwazniejszym i najtrudniejszym
etapem analizy i moze decydowac o poprawnosci jej
wyniku.Nie ma jednej, uniwersalnej metody
przygotowywania próbek, odpowiedniej do
wszystkich analizowanych materialów.Sposób
przygotowywania próbki zalezy gównie od stanu
skupienia analizowanej substancji.
3
Przygotowywanie próbek

• Przygotowywanie próbek gazowych
• pobór bez zatezania
• adsorpcja analitów w cieczy
• adsorpcja analitów za pomoca adsorbentów (wegiel
  aktywny, sadza grafityzowana, polimery porowate,
  zel krzemionkowy, zeolity)

4
Przygotowywanie próbek

• Przygotowywanie próbek cieklych
• ekstrakcja ciecz-ciecz
• ekstrakcja ciecz-gaz
• ekstrakcja ciecz-cialo stale
• mikroekstrakcja do fazy stalej (SPME)

5
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-ciecz

• Ekstrakcja ciecz-ciecz jest najbardziej znanym i
  najdluzej stosowanym sposobem przygotowania
  próbek, zwlaszcza wodnych. Wykorzystuje sie w tym
  przypadku podzial analitu miedzy wode i
  niemieszajacy sie z nia rozpuszczalnik organiczny.

6
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-ciecz

• Zalety ekstrakcji ciecz-ciecz
• latwa do realizacji
• stosunkowo szybka
• mozliwosc automatyzacji
• Wady
• odparowywanie rozpuszczalnika
• koniecznosc stosowania wylacznie bardzo czystych
  rozpuszczalników

7
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-ciecz
8
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-ciecz
9
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-ciecz
Kolba Kuderny-Danish
10
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-ciecz
11
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz
Analiza fazy nadpowierzchniowej (Head Space)
12
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz

• Analiza fazy nadpowierzchniowej
• Statyczna
• Dynamiczna
• -z gazowa faza ruchoma (odpedzanie lub odpedzanie
  i wylapywanie)
• z ciekla faza ruchoma
• Z gazowa i ciekla faza ruchoma (przeciwpradowa
  lub wspólpradowa)

13
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz

• W statycznej metodzie analizy fazy
  nadpowierzchniowej substancje analizowane
  znajduja sie nad powierzchnia cieczy (lub ciala
  stalego) w nieruchomej warstwie powietrza.
• Zwykle te same skladniki, które znajduja sie w
  fazie skondensowanej znajduja sie takze w fazie
  gazowej.
• Stosunek stezen poszczególnych substancji jest
  jednak inny w powietrzu i inny w fazie
  skondensowanej, zalezy on od podzialu tych
  substancji miedzy faze ciekla (stala) i gazowa
  oraz od ich lotnosci.

14
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz

• Wraz ze wzrostem temperatury fazy skondensowanej
  zwieksza sie stezenie substancji analizowanych w
  powietrzu.
•  
• Zaleta statycznego sposobu przygotowania próby
  jest
• latwosc wykonania
• mozliwosc bezposredniego wprowadzenia mieszaniny
  gaz-pary analitu do GC

15
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz
16
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz

• Technika analizy fazy nad-powierzchniowej poprzez
  odpedzanie i wylapywanie (Purge and Trap).
• Strumien gazu zawierajacy anality wyekstrahowane
  z cieczy przeprowadza sie przez naczynie do
  wymrazania albo przez adsorbent, na którym sa one
  zatrzymywane.

17
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz

• Korzystne jest utrzymywanie adsorbentu w
  temperaturze nizszej od temperatury otoczenia.
• Po zakonczeniu etapu odpedzania i adsorpcji
  naczynie z adsorbentem szybko sie ogrzewa,
  jednoczenie przepuszczajac przez zloze gaz nosny,
  do którego przechodza zdesorbowane substancje.
• Uzyskana mieszanine gazu nosnego i analitu
  wprowadza sie bezposrednio do GC.

18
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz-gaz
Kolumna do przeciwpradowej desorpcji analitów z
wody Thin Layer Head Space - TLHS
19
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
Kolumny SPE (Solid Phase Extraction)
20
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale

• Zalety metody SPE
• tania
• latwa
• mozliwa do wykonania przy uzyciu prostej
  aparatury
• ogranicza stosowanie rozpuszczalników

21
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
Metoda SPE umozliwia rozdzielenie analitu od
matrycy i jego zatezenie. Substancje
zaadsorbowane na kolumience moga byc
przechowywane i transportowane. Próbka w
kolumience moze byc przechowywana nawet kilka
miesiecy, bez znaczacego wplywu na wyniki analizy.
22
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale

• W metodzie SPE wykorzystuje sie wiele róznych
  adsorbentów
• C18 (oktadecyl na zelu krzemionkowym)
• Florisil (SiO2 MgO)
• zel krzemionkowy
• polimery (akrylowe, etylowinylobenzenowo- lub
  styrenowo-diwinylobenzenowe)
• wegle aktywne i sadze
• zeolity

23
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
24
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
25
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
26
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
Dyski ekstrakcyjne
27
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
Speedisk
28
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
29
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
Mikroekstrakcja do fazy stalej (Solid Phase
Microextraction) SPME
30
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
31
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale
32
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale

• Zalety metody SPME
• szybka
• tania
• bezrozpuszczalnikowa
• przenosny próbnik
• mozliwosc automatyzacji

33
Próbki ciekle - ekstrakcja ciecz - cial stale

• Zalety metody SPME
• granica wykrywalnosci 5-50 ppt
• czas przygotowania próbki do analizy 2-15 min.

34
Próbki stale
Ekstrakcja rozpuszczalnikami
Aparat Soxhleta
35
Próbki stale
Ekstrakcja gazami
36
Charakterystyka metod
Metoda Wykry-walnosc Blad analizy Koszty analizy Czas analizy min. Zastosowany rozpusz-czalnik Prostota analizy
Odpedzanie i wylapywanie ppb 1-30 wysokie 30 nie nie
Odparowywanie ppt 3-20 wysokie 120 nie nie
Head Space ppm - niskie 30 nie tak
Ekstrakcja ciecz-ciecz ppt 5-50 wysokie 60 1000 ml tak
Ekstrakcja ciecz-cialo stale ppt 7-15 srednie 30 Do 100 ml tak
SPME ppt lt1-12 niskie 5 nie tak