NÁPLŇOVÉ KOLONY PRO GC

NÁPLŇOVÉ KOLONY PRO GC DÉLKA: 0,6-10 m VNITŘNÍ PRŮMĚR: 2,0-5,0 mm MATERIÁL: sklo, ocel, měď, nikl STACIONÁRNÍ FÁZE: hmin = A + B / u + C u a) ADSORBENTY b) ABSORBENTY - inertní nosič (Chromosorb, Carbopack, Tenax Porapak,…) - polymerní kapalná fáze (% s.fáze na nosiči) Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA

Plynová chromatografie (Kolony) - Kateřina Riddellová

POKROKY V GC SEPARACI Separace mátové silice: Carbowax 20M A – náplňová kolona

C – kapilární kolona

W. Jennings, J. Chromatogr. Sci. 17, 637 (1979) Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY PRO GC DÉLKA: 5 - 150 m VNITŘNÍ PRŮMĚR: 0,1 - 0,75mm TLOUŠŤKA S.F.: 0,1 – 7µm MATERIÁL:

M.J.E. GOLAY

hmin = B / u + C u

Kov: tepelná stabilita, silné interakce s analyty Křemen potažený hliníkem: tepelná stabilita, špatná přilnavost, teplotní roztažnost Křemen potažený polyimidem: max. teplota do 400 oC, chrání před vlhkostí a chemikáliemi Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY PRO GC WCOT (Wall-Coated Open Tubular column) – kaplaný polymer na vnitřní stěně kapiláry SCOT (Support-Coated Open Tubular column) - kaplaný polymer zakotvený na nosiči zachyceném na vnitřní stěně kapiláry PLOT (Porous-Layer Open Tubular column) – adsorbent zachycený na kapiláře chem. vazbou (Al2O3), sep. mech.: adsorpce, plyn-pevná l., ↑retence Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY - PROBLÉMY 1) ŠIROKÉ TEPLOTNÍ ROZMEZÍ stabilita fáze – rozklad s.f. = vyšší šum = nižší citlivost, menší životnost ⇒ bonded cross-linked kolony stabilita výstavbového materiálu – polyimid 360 – 400 oC Teplotní limit kolony: - spodní: kolona ztrácí své chromatografické schopnosti (nedělí) - horní: isothermní – po neomezenou dobu programový – po dobu 10 – 15 minut Překročení = poškození s.f., ztráta účinnosti a retence Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY - PROBLÉMY Krvácení (bleed) kolony: Porušení polymerních řetězců v Si-O vazbě – vznik těkavých fragmentů. - zvyšuje se s teplotou, obsahem kyslíku - detektory jsou různě citlivé (NPD x kyanopropyl, nevadí FIDu)

Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY - PROBLÉMY 2) AKTIVITA / INERTNOST KOLONY vliv na symetrii píku = širší píky, chvostování = nižší citlivost Deaktivace výstavbového materiálu:

Interakce silanolů:



KAPILÁRNÍ KOLONY - PROBLÉMY 3) KAPACITA KOLONY vliv na symetrii píku = širší píky, chvostování = nižší citlivost ↑ rozpustnost v s.f. ⇒ ↑ kapacita ↑ i.d., df. ⇒ ↑ kapacita



KAPILÁRNÍ KOLONY - STACIONÁRNÍ FÁZE POLARITA - dána množstvím a polaritou každé funkční skupiny - podobné rozpouští podobné (větší kapacita) NEPOLÁRNÍ fáze: dělení na základě tenze par (těkavosti) - větší teplotní rozsah - odolnější, nižší bleed POLÁRNÍ fáze: separaci ovlivňují i specifické interakce STŘEDNĚ POLÁRNÍ fáze: separační účinnost se mění s teplotou ↓ teplota ⇒ jako nepolární fáze ↑ teplota ⇒ jako polární fáze Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY – INTERAKCE s.f.-analyt DISPERZNÍ INTERAKCE: - univerzální, primární separační mechanismus všech sloučenin - mezimolekulová přitažlivost analyt – s.f. (důležitá je polarizovatelnost) - sloučeniny s nízkou tenzí par jsou silněji zadržovány DIPÓL INTERAKCE : (kyanopropyl, PEG) - s.f. a analyty s dipól momentem (nerovnoměrně rozmístěný náboj – heteroatom, halogen, -OH skupina, = vazba v molekule, estery,…) INTERAKCE VODÍKOVOU VAZBOU: (kyanopropyl, PEG) silná vazba: -OH, -NH skupina mírná vazba: estery, ethery, ketony žádná vazba: uhlovodíky, halogeny Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


KAPILÁRNÍ KOLONY – TYPY stacionárních fází P O LY S I L O X A N Y - SILIKONY: - velmi odolné, různé funkční skupiny 5 % fenylmethyl polysiloxan (= 95 % methylu) - cca 1 % siliknové páteře má vinylovou skupinu pro prokřížení P O L Y E T H Y L E N G L Y K O L: - extrémně citlivý ke kyslíku, - nižší teplotní rozmezí



KAPILÁRNÍ KOLONY – TYPY stacionárních fází P O LY S I L O X A N Y - SILIKONY:

Dimethylpolysiloxan

Difenyldimethylpolysiloxan

Kyanopropylmethylpolysiloxan Poly(dimethylsiloxy)poly(1,4-bis(dimethylsiloxy)fenylensiloxan Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


MULTIKAPILÁRNÍ KOLONY Alltech Bulletin 328, (1995)

919 kapilár v jedné skleněné koloně o délce 1 m, 1 kapilára: i.d. 40 µm, df= 0,2 µm (SE-30, SE-54, Carbowax-20M) Pro zachování stejné délky a geometrie jsou kapiláry přetočeny, na obou koncích standardní deaktivovaná kapilára (i.d. 0,53 mm) Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


MULTIKAPILÁRNÍ KOLONY - VLASTNOSTI Provozní teploty: 20 – 200 oC

Průtoky: 20 – 210 mL/min

RYCHLÉ ANALÝZY bez ztráty účinnosti v širokém rozmezí průtoků – van Deemterovy křivky:



MULTIKAPILÁRNÍ KOLONY - VLASTNOSTI Účinnost:

Kapacita: kapilára < multikapilára < náplňová kolona Rozlišení: kapilára > multikapilára > náplňová kolona POUŽITÍ: náhrada náplňových kolon pro velmi rychlý screening Zatím pouze pro analyty s b. varu vyšším než pentan (df jen 0,2 µm) Izolační a separační metody VŠCHT PRAHA


MULTIKAPILÁRNÍ KOLONY - POUŽITÍ



NÁPLŇOVÉ KOLONY PRO GC

Recommend Documents