CHROMATOGRAFIE * Plynová chromatografie - GC * Fyzikálně-chemická metoda dělení plynů a par využívající rozdělování složky mezi dvě nestejnorodé fáze, nepohyblivou (stacionární) a pohyblivou (mobilní), přičemž pohyblivou fází je plyn. § dělení nejen plynů, ale i obecně všech těkavých látek, bez ohledu na jejich skupenství při laboratorní teplotě (bod varu do 400°C) § NESMÍ DOCHÁZET K ROZKLADU LÁTEK § stacionární fází pevná látka - chromatografie plyn-pevná látka (GSC) adsorpční vlastnosti stacionární fáze, vlastnosti nosného plynu § stacionární fází kapalina - chromatografie plyn-kapalina (GLC). rozpouštění složky ve stacionární fázi kapalina tvořící stacionární fázi nanesena ve formě tenkého filmu na vhodném nosiči s velkým povrchem Plynová chromatografie - GC § při separaci dělené složky neseny kolonou inertním nosným plynem § složky se dělí mezi nosný plyn a stacionární fázi § stacionární fáze selektivně zadržuje určité komponenty na základě jejich rozdílných distribučních konstant dělení na koloně Ô vytvoří se zóny složek § vliv tenze par (bodu varu), vliv polarity látek § ("PODOBNÉ SE ROZPOUŠTÍ V PODOBNÉM") § nepolární látky zadržovány nepolární stacionární fází § více či méně rozdělené komponenty postupně opouští kolonu v proudu nosného plynu § výstup z kolony sledován detektorem jako závislost odezvy detektoru na čase Plynová chromatografie - GC § MOBILNÍ FÁZE = NOSNÝ PLYN § transport látek § sám nepřechází do stacionární fáze § používají se "PERMANENTNÍ PLYNY" § helium, dusík, argon, vodík - vysoká čistota, bez kyslíku § problém STLAČITELNOST PLYNŮ § LINEÁRNÍ RYCHLOST TOKU MOBILNÍ FÁZE NENÍ KONSTATNÍ § nelineární TLAKOVÝ SPÁD na koloně - pokles tlaku na koloně - na výstupu běžně atmosférický tlak - zvýšení lineární rychlosti * nelineární TLAKOVÝ SPÁD na koloně -- pokles tlaku na koloně, zvýšení lineární rychlosti Plynová chromatografie - GC * zařízení - PLYNOVÝ CHROMATOGRAF Plynová chromatografie - GC * zařízení - PLYNOVÝ CHROMATOGRAF Plynová chromatografie - GC * Kolony pro plynovou chromatografii * náplňové - trubice naplněné granulovaným materiálem * kapilární - OTEVŘENÉ - nosičem stěny kapiláry - PLNĚNÉ - stacionární fáze zakotvena na stěnách i na náplňovém nosiči Plynová chromatografie - GC * Kolony pro plynovou chromatografii * náplňové - trubice naplněné granulovaným materiálem -- sklo, nerezová ocel, měď, polymery -- náplň - nosič křemelina, na ni zakotvena stacionární fáze - GLC -- náplň - adsorbent - silikagel, alumina, aktivní uhlí, zeolity, mikroporézní polymery (kopolymery) - GSC * kapilární - až statisíce pater na délku kolony -- zvýšení povrchu stěn naleptáním -- stěny - tavený křemen (vnější povlak polyimid pro potlačení křehkosti křemene) -- WCOT (WALL COATED OPEN TUBULAR) -- PLOT (POROUS LAYER OPEN TUBULAR) -- mechanicky nanesená či chemicky vázaná stacionární fáze Plynová chromatografie - GC * Kolony pro plynovou chromatografii -- stacionární fáze -- substituované polysiloxany << nepolární - substituce methylovými skupinami << středně polární - substituce fenylovými skupinami << silně polární - CH[2]-CH[2]-CN, -CH=CH-CN -- skvalan (isoalkan C[30]) - velmi nepolární -- Carbowax 20 M (na bázi polyethylenglykolu) - silně polární stacionární fáze Plynová chromatografie - GC * Detektory -- stabilita signálu v čase -- velká citlivost -- rychlá odezva na změnu složení eluentu -- PLAMENOVÝ IONIZAČNÍ DETEKTOR - FID * (Flame Ionization Detector) -- hořáček s přívodem nosného plynu (eluentu) a vodíku << spálením složek - ionty a elektrony - elektrický tok mezi elektrodami (max. 300 V) << citlivé na uhlovodíkové skupiny << NECITLIVÉ - NH[3], H[2]O, H[2]S,oxidy dusíku, síry atp. Plynová chromatografie - GC Plynová chromatografie - GC * Detektory -- DETEKTOR ELEKTRONOVÉHO ZÁCHYTU - ECD * (Electron Capture Detector) - dvě elektrody s vloženým napětím Plynová chromatografie - GC * DETEKTOR ELEKTRONOVÉHO ZÁCHYTU - ECD -- ionizace nosného plynu zářením ß * vhodné nosné plyny - N[2], Ar+CH[4 ]-- záchyt elektronů ß záření molekulami složek U snížení hodnoty ionizačního proudu -- vyhodnocují se změny proudu při průtoku eluentu detektorem -- vhodný pro - konjugované karbonylové sloučeniny, - nitrily, organokovové sloučeny - sloučeniny obsahující více atomů halogenů - např. pesticidy Plynová chromatografie - GC * Detektory -- TEPELNĚ VODIVOSTNÍ DETEKTOR - TCD * (Thermal Conductivity Detector) - odporové vlákno umístěné v proudu eluentu - vyhřáté na určitou teplotu, a to o cca 100°C vyšší než teplota okolního termostatovaného bloku * TEPELNĚ VODIVOSTNÍ DETEKTOR - TCD * při průchodu čistého nosného plynu o stálém průtoku - žádná změna teploty vlákna (žádná změna jeho odporu) * při průchodu eluentu se složkami - změna tepelně vodivostních vlastností plynu - změna teploty vlákna - změna jeho odporu * vhodný nosný plyn s velkou tepelnou vodivostí - He, H[2 ]Plynová chromatografie - GC * TEPELNĚ VODIVOSTNÍ DETEKTOR - TCD * KATAROMETR * teplota bloku a vlákna volena tak, aby nedocházelo ke kondenzaci složek eluentu * univerzální detektor - odezva prakticky na všechny látky * široký lineární dynamický rozsah * MALÁ CITLIVOST -- VHODNÝ PRO ANALÝZU NEUHLOVODÍKOVÝCH PLYNŮ