Kromatografske metode

1
Kromatografskemetode
2
Uvod

• Kromatografske metode služe za odjeljivanje,
  identifikaciju i kvantitativno odredivanje
  kemijskih sastojaka u složenim smjesama.
• Svim kromatografskim tehnikama zajednicko je
  postojanje nepokretne (stacionarne) i pokretne
  (mobilne) faze. Plinovita ili tekuca mobilna faza
  nosi komponente uzorka kroz stacionarnu fazu, a
  odjeljivanje se temelji na razlikama u brzini
  kretanja komponenti kroz stacionarnu fazu

Kromatografiju je izumio ruski botanicar Tswett
(Cvet) pocetkom 20. st. Primijenio je
kromatografsku tehniku za odjeljivanje otopine
biljnih pigmenata klorofila i ksantofila
prolaskom kroz staklenu kolonu napunjenu
usitnjenim Ca-karbonatom. Odjeljeni sastojci vide
se na koloni kao obojene vrpce po kojima je ta
tehnika dobila ime (grc. Chroma boja)
3
Kromatografske metode

• Plošna kromatografija
• stacionarna faza nanesena je na ravnu plohu ili u
  pore papira. Mobilna faza prolazi kroz
  stacionarnu zbog kapilarnih sila ili gravitacije
• Kromatografija na stupcu
• stacionarna faza ispunjava usku cijev kroz koju
  se mobilna faza krece pod utjecajem tlaka ili
  gravitacije

4
Tekucinska kromatografija

• Eluacija ispiranje sastojaka koji prolaze kroz
  kolonu dodavanjem novih kolocina otapala
• Ako je stacionarna faza polarna onda se za
  mobilnu uzima nepolarna

• Npr. odvajanje ugljikovodika
• Stacionarna faza SiO2 Al
• Mobilna faza

heksan toluen heksan DCM
zasiceni ugljikovodici aromatski ugljikovodici
NSO-komponente
PORAST POLARNOSTI
5
Plinska kromatografija

• Mobilna faza inertni plin koji eluira
  komponente smjese u koloni napunjenoj
  stacionarnom fazom. Za razliku od tekucinske
  kromatografije u plinskoj analit ne reagira s
  mob. fazom te zbog toga njegova brzina kretanja
  kroz kolonu ne ovisi o kemijskoj strukturi mob.
  faze
• Stacionarna faza
• - za odjeljivanje komponenti male molekulske
  mase - cvrsta tvar velike specificne površine na
  koju se adsorbiraju analizirane komponente
• za odjeljivanje komponenti velike molekulske
  mase tekuca faza nanesena na površinu cvrstog
  nosaca adsorpcijom ili kemijskim vezanjem

• Analit ubrizgava se kao tekucina koja zbog
  visoke temperature u kromatografu prelazi u
  plinovito stanje. Temperatura ulaza instrumenta
  postavlja se na 50C višu temperaturu od
  temperature vrelišta najslabije hlapljive
  komponente iz analizirane smjese

6
Plinska kromatografija selektivni detektor masa
7
Kemijski sastav zasicenih ugljikovodika
TICsMineralno ležište Ljubija
Mineralizirani vapnenci
Nemineralizirani vapnenci
Tamni masivni ankeriti
Tamni masivni sideriti
8
Kemijski sastav zasicenih ugljikovodika Terpani
(m/z 191)Mineralno ležište Ljubija
Nemineralizirani vapnenci
Mineralizirani vapnenci
Tamni masivni ankeriti
9
Kemijski sastav zasicenih ugljikovodika Sterani
(m/z 217)Mineralno ležište Ljubija
Nemineralizirani vapnenci
Tamni masivni ankeriti
10
Kemijski sastav aromatskih ugljikovodikaMineralno
ležište Ljubija
Nemineralizirani vapnenci
Mineralizirani vapnenci
Tamni masivni ankeriti
Tamni masivni sideriti
11
Izotopni sastav pojedinih komponenti (GC/IRMS)

• npr. odredivanje izotopnog sastava pojedinih
  bitumena (plinski kromatograf
• maseni spektrometar)

12
d13C normalnih alkana Mineralno ležište Ljubija
Mineralizirani vapnenci n4 (-26.1 to -29.5 )
Nemineralizirani vapnenci n4 (-26.7 to -29.5 )
Tamni masivni siderit n5 (-25.9 to -29.8 )
n-C14 n-C15 n-C16 n-C17
n-C18 n-C19 n-C20
Normalni alkani
13
Ionska kromatografija

• omogucava razdvajanje iona ili nabijenih
  molekula
• metoda se temelji na razdvajanju komponenti
  smjese zbog djelovanja kulonovih (ionskih) sila.
  Stacionarna faza ima ionske funkcionalne grupe
  koje reagiraju s ionima iz analizirane smjese
  suprotnog naboja. Metoda se dijeli na
• kromatografiju kationske izmjene (cation
  exchange chromatography) - stacionarna faza ima
  neg. nabijene funkcionalne grupe
• kromatografiju anionske izmjene (anion exchange
  chromatography)
• stacionarna faza ima poz. nabijene funkcionalne
  grupe

14
Ionska kromatografija fluidne
inkluzijepriprema uzorka (I)

• Procišcavanje uzoraka
• moramo imati monomineralni uzorak (separacija
  lupa, magnetni separator, teške tekucine,)
• granulacija 0,5-1 mm
• kolicina 1g uzorka (2g barita, galenita ili
  ostalih minerala ukoliko su siromašni fluidnim
  inkluzijama)
• kvarc ostavimo preko noci u 65-tnoj HNO3 na
  temp. od 60C
• ostale minerale preko noci ostavljamo u
  deioniziranoj vodi na sobnoj temperaturi (u 100mL
  caši)
• nakon toga uzorak ispiremo 3-5 malom kolicinom
  deionizirane vode te napunimo cašu s uzorkom do
  oznake. Uzorak ostavimo 24 sata. Postupak
  ponavljamo 5-7 dana
• uzorci se suše u sušioniku na 50C 24 sata

15
Ionska kromatografija fluidne
inkluzijepriprema uzorka (II)

• Drobljenje uzoraka
• odvagani uzorak stavimo u suhi ahatni tarionik i
  dodamo 5 mL deionizirane vode
• drobimo uzorak 1 min (kvarc 2 min)
• dobivenu smjesu filtriramo te filtrat
  analiziramo

Odnos Cl/Br vs. Na/Br ukazuje na porijeklo
fluida (morska voda vs. voda koja nosi potpis
evaporita) Fluidi koji su modificirana morska
voda imaju Cl/Br i Na/Br omjere niže od omjera za
morsku vodu. Posljedica je to konzervativnog
ponašanja Br.
16
Ionska kromatografija fluidne
inkluzijeMineralno ležište Ljubija
Limestone, mineralized
1000
Quartz (dark fine-grained siderite)
dark siderite
800
light siderite
zebra
600
ankerite
Cl/Br molar
quartz
400
Permian seawater affected by evaporation
vein siderite
200
barite
seawater
0
0
200
400
600
800
1000
Na/Br molar