Views
2 years ago

POSTĘPY CHROMATOGRAFII - Zakład Chemii Analitycznej

POSTĘPY CHROMATOGRAFII - Zakład Chemii Analitycznej

ZJAWISKA PRZEŁADOWANIA

ZJAWISKA PRZEŁADOWANIA KOLUMNY (POWIERZCHNISORPCYJNEJ) I ICH EFEKTYWNE WYKORZYSTANIE W WARUNKACHCHROMATOGRAFII PREPARATYWNEJ I PROCESOWEJRóżnica warunków preparatywnych, w porównaniu do warunkówchromatografii analitycznej, polega na konieczności wykorzystania w maksymalnymstopniu powierzchni sorpcyjnej, lub fazy stacjonarnej. Im wyższyudaje się osiągnąć stopień przeładowania kolumny, tym bardziej efektywnyekonomicznie jest proces rozdzielczy. Przy czym, rozdzielanie jest szczególnieefektywne, gdy można uzyskać warunki silnego przeładowania stężeniowegokolumny. Istnieje wówczas możliwość rozdzielania jednorazowo dook. 10 -2 g mieszaniny rozdzielanych substancji / g sorbentu typu żel krzemionkowylub chemicznie modyfikowany żel krzemionkowy i uzyskiwanieproduktu o czystości powyżej 99.99 %. Może to, jednak, mieć miejsce tylkowtedy, gdy rozpuszczalność rozdzielanych substancji w eluencie jest dostateczniewysoka oraz, gdy kolumna o wysokiej sprawności (wysokiej liczbiepółek teoretycznych), wypełniona techniką zawiesinową na mokro, albo namokro - techniką dynamicznej kompresji aksjalnej (DAC), jest wykorzystywanaw warunkach „niekończonej średnicy). Wówczas piki chromatograficznesą kształtu zbliżonego do trójkąta prostokątnego, którego prawy dolnywierzchołek leży w punkcie retencji, jaka by została uzyskana w warunkachbraku przeładowania (analitycznych - patrz rys. 1 a, b, c).W przypadku niskiej rozpuszczalności rozdzielanych substancji w eluenciemożliwe jest uzyskanie jedynie przeładowania objętościowego. Niemożna wówczas osiągnąć tak wysokiej efektywności ekonomicznej rozdzielania– teoretycznie, nawet 50 razy mniejszą, niż w warunkach przeładowaniastężeniowego. Piki chromatograficzne mają, wówczas, kształt zbliżonydo prostokąta, co jest spowodowane koniecznością dozowania dużych objętościroztworu substancji rozdzielanych o stosunkowo niskim stężeniu (patrzrys. 1g).W przypadku trudnych, lub bardzo trudnych problemów separacyjnych(współczynnik selektywności α zbliżony do 1.01), Dąży się również do prowadzeniarozdzielania w warunkach przeładowania kolumny, lecz w praktycekonieczne jest poprzestanie na dozowaniu jednorazowo do kolumny tylkotakiej ilości mieszaniny substancji rozdzielanych, aby nie przekraczać granicyliniowości odpowiedniej izotermy sorpcji (w praktyce do ok. 5.10 -4 g/g sorbentutypu żel krzemionkowy i fazy stacjonarne związane do powierzchni żelukrzemionkowego). W przeciwnym razie strefy rozdzielanych substancjinakładają się na siebie wzajemnie i czystość rozdzielanych substancji będzieniewielka. Wówczas efektywność ekonomiczna separacji też pozostajeniewielka (patrz rys. 1 d, e).Opisane powyżej reguły mają bezpośredni związek ze zjawiskamisorpcji substancji rozdzielanych na powierzchni wypełnienia kolumny i z rodzajemizotermy sorpcji. Najczęściej izoterma sorpcji ma w warunkachchromatografii, w tym, cieczowej - charakter izotermy Langmuira, Zdarzająsię też bardzo korzystne dla wydajności rozdzielania, przypadki, sorpcji wie-86

lowarstwowej, gdy charakter izotermy sorpcji jest wklęsły (typu „S”). Narys. 3. zamieszczono zestawienie różnych warunków rozdzielania, wykorzystywanychw chromatografii preparatywnej przy niewielkim i znacznym stopniuprzeładowania kolumny oraz rodzaje spotykanych izoterm sorpcji i związekzakresu stężenia w roztworze dozowanym do kolumny z zakresemizotermy sorpcji oraz kształtem pików i zmianą retencji substancji w porównaniudo warunków braku przeładowania (warunków „analitycznych”).W podpisie pod rysunkiem zamieszczono dodatkowe wyjaśnienia.Rys. 3.Część I: Zestawienie form pików chromatograficznych dla pojedynczej substancji eluowanejw kolumnie chromatograficznej, w zależności od typu przeładowania kolumny (po lewej stroniecyfr odniesienia naszkicowano profile stężenia w chwili dozowania roztworu substancji eluowanejdo kolumny).Oznaczenia: 1 – brak przeładowania kolumny, 2 – dolna granica przeładowania danego typu,3 – typowy przykład przeładowania danego typu;Część II: Kształty i zakresy izoterm sorpcji odpowiednie dla pików chromatograficznych zamieszczonychpowyżej (linią pogrubioną zaznaczono zakresy izoterm sorpcji charakterystycznedla danego typu przeładowania kolumny);Część III: Zestawienie charakteru typowych chromatogramów otrzymanych w przypadku rozdzielaniadwóch substancji w warunkach danego typu przeładowania kolumny, odpowiednio:z zachowaniem warunku Rs=1 (środka części fragmentu III – piki rozdzielane praktycznie dopoziomu linii bazowej) i po zwiększeniu ilości substancji wprowadzonej do kolumny (piki częściowo„nałożone” wzajemnie). W górnym fragmencie cz.III naszkicowano odpowiednie chromatogramyotrzymane w warunkach braku przeładowania (tzw. „warunkach analitycznych”);87

Volume 4/Number 2/2012 - Zakład Chemii Analitycznej ...
Camera Separatoria - Zakład Chemii Analitycznej - Uniwersytet ...
Volume 4/S/2012 - Zakład Chemii Analitycznej
Volume 3/S/2011 - Zakład Chemii Analitycznej
Bronislaw K. Glod D.Sc. - Zakład Chemii Analitycznej
POSTĘPY CHROMATOGRAFII - Zakład Chemii Analitycznej
Program ćwiczeń - Zakład Chemii Analitycznej
Pawel Piszcz M.Sc. - Zakład Chemii Analitycznej
Joanna Czajka M.Sc. - Zakład Chemii Analitycznej
Monika Suszko M.Sc. - Zakład Chemii Analitycznej
Pytania na egzamin magisterski - Zakład Chemii Analitycznej
Sylabus licentiate 3 years - Zakład Chemii Analitycznej
wymagania do ćwiczeń - Zakład Chemii Analitycznej
Chemia Wolnych Rodników - Zakład Chemii Analitycznej
Wstęp do Analizy Instrumentalnej - Zakład Chemii Analitycznej
Sylabus MSc 5 years - Zakład Chemii Analitycznej
Chromatografia II - Zakład Chemii Analitycznej
Analiza Instrumentalna I - Zakład Chemii Analitycznej
Volume 4/Number 1/2012 - Zakład Chemii Analitycznej ...
WYZWANIA DLA CHEMII ANALITYCZNEJ
analiza instrumentalna - Katedra i Zakład Chemii Fizycznej ...
Volume 2/S/2010 - Zakład Chemii Analitycznej
Volume 1/S/2009 - Zakład Chemii Analitycznej
3 nd Podlasie's Chromatographic Meeting - Zakład Chemii ...
Analiza jakościowa_A2_kationy_gr_III - Katedra i Zakład Chemii ...
Regulamin dydaktyczny - Katedra i Zakład Chemii Fizycznej
Chemia Analityczna Ćwiczenie A12 Katedra i Zakład Chemii ...
Analiza jakościowa_A1_kationy_gr_I_II - Katedra i Zakład Chemii ...
Instrukcja obsługi - Zakład Chemii Fizycznej. Politechnika ...