Metody separační

  • Published on
    04-Jan-2016

  • View
    50

  • Download
    9

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Metody separan. Klov poadavek - rozdlen vzorku na jednotliv chemick individua nebo alespo na jednodu smsi DLEIT POJMY - SELEKTIVITA - ROZSAH POUITELNOSTI - FRAKCIONAN KAPACITA. Metody separan. SELEKTIVITA - PowerPoint PPT Presentation

Transcript

  • Metody separanKlov poadavek- rozdlen vzorku na jednotliv chemick individua nebo alespo na jednodu smsi

    DLEIT POJMY- SELEKTIVITA- ROZSAH POUITELNOSTI- FRAKCIONAN KAPACITA

  • Metody separanSELEKTIVITASCHOPNOST LTKY DLIT NA ZKLAD JEDN I VCE JEJICH VLASTNOSTdle bodu varudle tkavosti (tenze par)dle distribuce v rznch kapalnch fzchdle molekulov hmotnostidle strukturnch vlastnost dle optick otivosti

  • Metody separanROZSAH POUITELNOSTIJAK TYPY LTEK LZE DANOU METODOU DLIT - otzka univerzlnosti i specificity dan metody

    nzkomolekulrn / makromolekulrntkav /netkavpolrn / nepolrnanorganick / organick

  • Metody separanFRAKCIONAN KAPACITAMAXIMLN POET SLOEK, KTER ME BT ROZDLEN V JEDN OPERACI

    jednoduch extrakce - 2 stifrakn destilace - nkolik destek frakcGC na kapilrn kolon - nkolik set

  • Metody separanTYPY METODMETODY ZALOEN NA FZOVCH ROVNOVHCH kapalina-pra, kapalina-kapalina, kapalina-pevn fze, plyn-pevn fze

    METODY ZALOEN NA ODLIN POHYBLIVOSTIV SILOVM POLIPES MEMBRNU

  • Metody separanMETODY ZALOEN NA FZOVCH ROVNOVHCHdestilaceplynov rozdlovac chromatografieplynov adsorpn chromatografieextrakcekapalinov rozdlovac chromatografiegelov permean chromatografiefrakn krystalizacezonln taven

  • Metody separanMETODY ZALOEN NA ODLIN POHYBLIVOSTIV SILOVM POLIelektroforesaisotachoforesatermodifuseultracentrifugace

    PES MEMBRNUultrafiltracedialysareversn osmosa

  • Metody separanMETODY ZALOEN NA FZOVCH ROVNOVHCH rovnovn distribuce sloek vzorku mezi dv fze pro kadou sloku J - distribuce mezi fze 1 a 2 charakterizovan distribun konstantouKD,J = (cJ)1 / (cJ)2 - pomr koncentracpraktick analytick vyjden pomoc koncentrac, nikoli pomoc aktivit, a proto je korektnj mluvit o DISTRIBUNM KOEFICIENTU ne o DISTRIBUN KONSTANT

  • Metody separanMETODY ZALOEN NA FZOVCH ROVNOVHCH rovnovn distribuce sloek vzorku mezi dv fze popis KAPACITNM POMREM kJ - pomr ltkovch mnostv

    kJ = (nJ)1 / (nJ)2 = [(cJ)1 V1] / [(cJ)2 V2] = KD,J V1/V2

    obvyklej popis v chromatografii oznaen tam t jako KAPACITN (RETENN) FAKTOR

  • Metody separanMETODY ZALOEN NA FZOVCH ROVNOVHCH maj-li se ltky dlit - mus se liit jim odpovdajc hodnoty KD,J resp. kJ

    SEPARAN FAKTOR IJ (separan pomr)

    IJ = KD,I / KD,J = kI / kJ dosazuje se tak, aby pomr byl 1 JE VHODNJ PMO POSUZOVAT kI, kJ, kX ...

  • Metody separanMETODY ZALOEN NA FZOVCH ROVNOVHCH VTEK LTKY J pomr hmotnosti ltky v jedn fzi vi jej celkov hmotnosti v soustavRJ = (mJ)1 / [(mJ)1 + (mJ)2]

  • CHROMATOGRAFIEDLEN MEZI DV FZE1) POHYBLIV (KAPALINA, PLYN) - MOBILNplyn - PLYNOV CHROMATOGRAFIEkapalina - KAPALINOV CHROMATOGRAFIEtekutina v nadkritickm stavu - SFC2) NEPOHYBLIV - STACIONRN - velmi irok paleta zakotvench fz resp. materilobecn pojem - SORBENT - NPL KOLONY

  • CHROMATOGRAFIESTACIONRN FZE KAPALINA NA NOSIIGLC, LLC - ROZDLOVAC CHROMATOGRAFIETUH LTKAGSC, LSC - ADSORPN CHROMATOGRAFIE IEC - IONTOV VMNN CHROMATOGRAFIE

    KAPALINA V PRECH SORBENTU GPC - GELOV PERMEAN CHROMATOGRAFIE

  • CHROMATOGRAFIE VZOREK - dlen sms SLOKA - ltky obsaen ve vzorku- ELUN CHROMATOGRAFIEvzorek je unen MOBILN FZMOBILN FZE postupuje kolonou naplnnou SORBENTEMDLEN SLOKY POSTUPUJ POMALEJI NE MOBILN FZE - jsou RETARDOVNY, dochz k jejich RETENCI, charakterizovan RETENNM ASEM

  • CHROMATOGRAFIE VZOREK - dlen sms SLOKA - ltky obsaen ve vzorku- VYTSOVAC CHROMATOGRAFIEMOBILN FZE je vytsujcm inidlemMOBILN FZE tla vzorek ped sebou- FRONTLN CHROMATOGRAFIE VZOREK slou jako MOBILN FZE PSTROJ - CHROMATOGRAF ZZNAM - CHROMATOGRAM

  • CHROMATOGRAFIE KOLONOV - prtok mobiln fze zen zvnjkustacionrn fze je v objemu kolony i na povrchu kapilry

    PLANRN - pohyb mobiln fze dn kapilrnmi silamistacionrn fze je uspodna v rovinn ploe na vhodnm podkladu paprov chromatografie, tenkovrstevn - TLC orientan screening - levn, rychl

  • CHROMATOGRAFIE CHROMATOGRAMretenn kivky, chromatografick vlnyPKY PRO JEDNOTLIV LTKY (FRAKCE)ODEZVA DETEKTORU (mrn koncentraci) proti - RETENN VZDLENOSTI- RETENNMU ASU- RETENNMU OBJEMUpro pepoty nutno znt rychlost posunu papruobjemovou rychlost mobiln fze - Fm

  • CHROMATOGRAFIE ZPSOBY OVLIVNN DLEN SLOEKtermodynamika separanho procesuovlivnn interakce mezi slokami a sorbentemzmna poloh pk

    kinetika separanho procesuovlivnn pohybu sloek v mobiln fziovlivnn penosu hmoty ve stacionrn fziovlivnn ky pk

  • CHROMATOGRAFIE DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYMRTV retenn as - tM - retenn as sloky, kter nen v kolon zadrovnaodpovd tomu MRTV retenn objem VM krom GPC roven objemu mobiln fze v kolon VmVM = tM Fm (Fm - objemov rychlost mobiln fze)

    LINERN RYCHLOST MOBILN FZE - udlka kolony Lu = L / tM

  • CHROMATOGRAFIE DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYZADROVAN SLOKY - A, B, J, ZLINERN RYCHLOST ZADROVAN SLOKY JuJ = L / tR,Jz toho vyplv RETARDAN FAKTOR - RELATIVN RETENCERF,J = uJ / u = (nJ)m / [(nJ)m + (nJ)s] = 1 / [ 1 + kJ] pravdpodobnost vskytu sloky J v mobiln fzi kJ - kapacitn pomr ltky J, dan vztahem kJ = (nJ)s / (nJ)m = KD,J Vs/VmkJ = (nJ)s / (nJ)m

  • CHROMATOGRAFIE DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYJAK Z CHROMATOGRAMU URIT KAPACITN POMRY ?uJ = L / tR,J = u / [ 1 + kJ] = (L / tM) / [ 1 + kJ] 1/ tR,J = 1/ tM [ 1 + kJ]tR,J = tM [ 1 + kJ]kJ = (tR,J - tM) / tM , kde (tR,J - tM) = tR,J tR,J - REDUKOVAN RETENN ASanalogicky se definuje redukovan retenn objem a redukovan retenn vzdlenost

  • DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYJAK Z CHROMATOGRAMU URIT KAPACITN POMRY ?pro PLANRN CHROMATOGRAFII VZDLENOST ELA ROZPOUTDLA OD STARTUd VZDLENOST STEDU SKVRNY SLOKY J OD STARTUdJRETARDAN FAKTOR RF,J = uJ / u = dJ / d = 1 / [ 1 + kJ] lze takto odvodit vztah mezi menmi vzdlenostmi a kapacitnm pomrem ltky J

  • DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYJAK POPSAT TVAR PKU (PARAMETRY PKU) ?ideln tvar GAUSSOVA KIVKY hJ - mrn cJ hJ = hJ,max exp [ -(V - VR,J)2 / ( 2 v2)]v - smrodatn odchylka normlnho rozdlen, kde distribun funkce odpovd Gaussov kivce2 v - ka pku sloky J v inflexnch bodech (v objemovch jednotkch)4 v - ka pku na nulov linii - Y (YV, Yt)

    ka pku v polovin vky - FWHM - Yh/2inflexn body - ve vce 0.607 hJ, max

  • DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYJAK URIT POTY PATER ?TEORETICKCH a EFEKTIVNCH nteor,J = (VR,J / v) 2 = (tR,J / t) 2 nteor,J = 16 (tR,J / Yt) 2 = 16 (VR,J / YV) 2

    nteor,J = 5,545 (tR,J / Yh/2,t) 2

    nteor,J = 6,282 (tR,J h J, max / A) 2kde h je vka pku, A je plocha pku

  • DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYJAK URIT POTY PATER ?TEORETICKCH a EFEKTIVNCH nef,J = (VR,J / v) 2 = (tR,J / t) 2 nef,J = 16 (tR,J / Yt) 2 = 16 (VR,J / YV) 2

    nef,J = 5,545 (tR,J / Yh/2,t) 2

    nef,J = 6,282 (tR,J hJ, max / A) 2kde h je vka pku, A je plocha pku

  • DLEIT CHROMATOGRAFICK POJMYJAK URIT VKU (VKOV EKVIVALENT) PATER ?TEORETICKCH a EFEKTIVNCH HJ,teor = L / nteor,J = J 2 / L (souvislost s rozptylem /kou/ zny sloky J) HJ,ef = L / nef,J men hodnota HJ - innj kolona

    slou k porovnvn kolon rznch dlek

  • CHROMATOGRAFIE teorie CHROMATOGRAFICKHO PROCESUTeorie chromatografickho patra - ROVNOVNTato teorie postuluje pt vchozch zjednoduujcch pedpoklad:1. Cel kolona je rozdlena na velk mnostv elementrnch jednotek pater.2.Na kadm pate dochz kdistribuci sloky mezi mobiln a stacionrn fzi a tato distribuce doshne rovnovnho stavu.3.Hodnota distribun konstanty zstv stejn na vech patrech.4.Difzi ve smru toku lze zanedbat.5.Prtok mobiln fze nen kontinuln, ale probh po malch prstcch, kter maj objem patra.

  • CHROMATOGRAFIE VLIVY ZPSOBUJC ROZIOVN ZNY (KU PKU) van Deemterova teorie - DYNAMICKVIV DIFUSE V MOBILN FZIMOLEKULRN /PODLN/ DIFUSE V MOBILN FZIODPOR PROTI PENOSU HMOTY V MOBILN FZIODPOR PROTI PENOSU HMOTY VE STACIONRN FZIvlivy psob souasn a jsou vzjemn nezvisl H = HF + HL + HM + HS

  • CHROMATOGRAFIE VLIVY ZPSOBUJC ROZIOVN ZNY (KU PKU)VIV DIFUSE V MOBILN FZIZVISLOST NA VELIKOSTI A TVARU STIC SORBENTU CO NEJU DISTRIBUCE VELIKOSTI STIC - ideln JEDNOTN VELIKOST STICJEDNOTN TVAR STIC ideln SFRICK STICE otzka kvality naplnn kolony minimln vliv linern rychlosti mobiln fze - prakticky nezvisl na u

  • CHROMATOGRAFIE VLIVY ZPSOBUJC ROZIOVN ZNY (KY PKU)MOLEKULRN DIFUSE V MOBILN FZIpi nstiku vzorku - zk zna s vysokm obsahem sloek (pes cel prez kolony)okolo (ped a za znou) mobiln fze s primrn nulovou (nzkou) koncentrac sloek koncentran spd - difuse ltek v souladu s Fickovmi zkonyotzka hodnoty difusnch koeficient sloek otzka setrvn sloek v mobiln fziotzka voln difuse v nplovch kolonchotzka vlivu linern rychlosti mobiln fze - 1/uvy rychlost - omezen rozsahu difusnho pohybu

  • CHROMATOGRAFIE VLIVY ZPSOBUJC ROZIOVN ZNY (KY PKU)ODPOR PROTI PENOSU HMOTY V MOBILN FZI tok mobiln fze kanlky - nzk rychlost toku u povrchu stacionrn fze, vy ve stedu toku kanlkem - rzn proudy pestup molekul sloek mezi rznmi proudy difusnm pohybem - pekonvan vzdlenost souvis s prezem kanlk, kter je mrn velikosti stic sorbentuvliv linern rychlosti mobiln fze - pm mrnost k u

  • CHROMATOGRAFIE VLIVY ZPSOBUJC ROZIOVN ZNY (KY PKU)ODPOR PROTI PENOSU HMOTY VE STACIONRN FZI difuse sloek do vrstvy stacionrn fze - - DO RZN HLOUBKY - rzn opodnotzka tlouky vrstvy stacionrn fze zakotven na nosii (na stnch kapilry) VLIV KAPACITNHO POMRU VLIV GEOMETRIE NPLN KOLONY OTZKA POROSITY NPLN KOLONY VLIV LINERN RYCHLOSTI MOBILN FZE - pm mrnost k u

  • CHROMATOGRAFIE VLIVY ZPSOBUJC ROZIOVN ZNY (KY PKU)

    Graf1

    0.18393333330.14833333330.00660.029

    0.149050.111250.00880.029

    0.1290.0890.0110.029

    0.11636666670.07416666670.01320.029

    0.10797142860.06357142860.01540.029

    0.1022250.0556250.01760.029

    0.09824444440.04944444440.01980.029

    0.09550.04450.0220.029

    0.09365454550.04045454550.02420.029

    0.09248333330.03708333330.0264