Transcript Minta-előkészítésről általánosan. Illékony és kevésbé

Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnika
kv1n1lv1
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Minta-előkészítés
Analitikai minta: a készülékbe (GC, HPLC stb.) betáplálható,
előkészített (tisztított, előszeparált, betöményített) célvegyületek
(származékaik) és az elválasztást nem befolyásoló diszkrét számú
anyagok keveréke (elegye)
A minta-előkészítés célja:
•Dúsítás, betöményítés
•Tisztítás
•Mérőrendszer által feldolgozhatóvá tétel
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Minta-előkészítés
A minta-előkészítési eljárás kiválasztásának szempontjai:
•A minta halmazállapota
•A minta összetétele
•A célvegyületek fizikai kémiai tulajdonságai
•Az analitikai feladat célja
•A rendelkezésre álló eszközök, anyagi keretek
•A mérési metodika
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Minta-előkészítés
A jó minta-előkészítés:
•Megőrzi a minta reprezentativitását
•Szelektív
•Robosztus
•Nagy mértékű dúsítás lehet elérni vele
•Gazdaságos (gyors, olcsó, automatizálható, kevés hulladékot
termel…)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Gázminta
•Közvetlen injektálás
•Gyűjtés szorbensen
•Oldószeres leoldás
•Termáldeszorpció
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Folyadékminta
Célvegyületek
Illékonyak
Kevésbé illékonyak
Purge and trap (PT)
Folyadék-folyadék extrakció (LL)
Gőztéranalízis (HS, DHS)
Szilárd fázisú extrakció (SPE,
MEPS, DPX, online …)
Szilárd fázisú mikroextrakció
(HS SPME)
Szilárd fázisú mikroextrakció
(SPME)
Keverőbabás extrakció (TWISTER)
Membrán segített oldószeres
extrakció (MASE)
Diszperzív SPE
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Statikus gőztéranalízis (SHS)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
SHS elmélete
ß – Fázisarány
VG – Gázfázis térfogata
ß
VG
VS
VF – Folyadékfázis térfogata
A – Csúcsterület
K
CS
CG
K – Megoszlási hányados
C0 – Minta kiindulási koncentrációja
C0
A  CG 
K ß
CS – Minta koncentrációja az oldatban
CG – Minta koncentrációja a gőztérben
Hőmérséklet
Elválasztástechnika
Anyagi minőség
2011
Mátrix
Eke Zsuzsanna
„Hurkos” HS
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Dinamikus gőztéranalízis (DHS)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
DHS előnyök és hátrányok
+:
•
kíméletes,
•
nagy K esetén is használható,
•
szelektivitás növelhető.
-:
•
sok paraméter, bonyolult fejlesztés,
•
nem csodaszer, nem mindig segít.
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
P&T
Előnyök
•Kimerítő módszer (megfelelően paraméterezve)
•Kíméletes
•Nyomanalitikára alkalmas
Hátrányok
•Összetett
•Érzékeny (háttér, purge gáz)
•Cryo veszélyek (víz, CO2)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
HS, DHS és P&T
SHS
DHS
P&T
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd fázisú mikroextrakció (SPME)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd fázisú mikroextrakció (SPME)
Megosztó fázis
Cf
Gőztér
Cg
K1
K2
Minta
C0Vm  C f V f  CmVm  CgVg
n
Cm
C0V f Vm K1K 2
K1K 2V f  K 2Vg  Vm
Keverőbaba
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd fázisú mikroextrakció (SPME)
A deszorpciót befolyásoló tényezők
• Deszorpciós hőmérséklet és idő
Magas hőmérséklet, rövid idő
• Deszorpció helye (mélység)
A száltartót úgy állítsuk be, hogy a deszorpció
az injektor középső, legmelegebb részében történjen
• Injektor béléscső
Alkalmazzunk 0.75mm belső átmérőjű béléscsövet
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Folyadékminta
Célvegyületek
Kevésbé illékonyak
Folyadék-folyadék extrakció (LL)
Szilárd fázisú extrakció (SPE,
MEPS, DPX, online …)
Szilárd fázisú mikroextrakció
(SPME)
Keverőbabás extrakció (TWISTER)
Membrán segített oldószeres
extrakció (MASE)
Diszperzív SPE
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Folyadék-folyadék extrakció
Kuderna-Danish
bepárló
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd fázisú extrakció (SPE)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Microextraction by packed sorbent (MEPS)
fecskendőbe
PTFE
tömítőgyűrű
MEPS töltet
frit
záró
dugasz
tű
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Disposable Pipette Extraction (DPX)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd fázisú mikroextrakció (SPME)
Mint az illékony célvegyületeknél, de jellemzően
immerziósan
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Keverőbabás extrakció (SBSE, Twister)
Injektor betét
Keverő baba
TDU
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Membrane Assisted Solvent Extraction (MASE)
Membrán segített oldószeres extrakció
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd minta
Célvegyületek
Illékonyak
Kevésbé illékonyak
Gőztéranalízis (HS, DHS)
Soxhlet extrakció (SE)
Szilárd fázisú mikroextrakció
(HS-SPME)
Szuperkritikus fluid extrakció
(SFE)
Accelerated Solvent
Extraction (ASE)
Ultrahanggal segített szilárdfolyadék extrakció
 Mikrohullámmal segített
extrakció (MWE)
 Mátrix-szilárd fázisú
diszperzió (MSPD)
Quechers
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Soxhlet extrakció
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
ASE
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szuperkritikus fluid extrakció (SFE)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Szilárd minta
Célvegyületek
Illékonyak
Kevésbé illékonyak
Gőztéranalízis (HS, DHS)
Soxhlet extrakció (SE)
Szilárd fázisú mikroextrakció
(HS-SPME)
Szuperkritikus fluid extrakció
(SFE)
Accelerated Solvent
Extraction (ASE)
Ultrahanggal segített szilárdfolyadék extrakció
 Mikrohullámmal segített
extrakció (MWE)
 Mátrix-szilárd fázisú
diszperzió (MSPD)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
MSPD (Mátrix-szilárd fázisú diszperzió)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
QuEChERS
Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe
•10 g minta + 10 ml acetonitril+ISTD
•Intenzív homogenizáslás
•+ NaCl, MgSO4 és citrátok (fázis szétválás, pH beállítás)
•Intenzív keverés ⇒ Nyers extrakt
•A szerves fázis egy részletének d-SPE tisztítása (MgSO4 +szorbens
pl. PSA)
•Rövid keverés majd centrifugálás (esetleg védő reagensek mellett)
⇒ Végső extrakt
M. Anastassiades, S. J. Lehotay, D. Stajnbaher, F.J. Schenck, JAOAC Int 86(2) 412-31
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
QuEChERS
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
SHS, SPME, SBSE
Szükséges-e az egyensúly?
A
t
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Származékképzés
Miért ? :
•Mérendő komponens illékonyságának növelése
•Mérendő komponens termikus stabilitásának növelése
•Retenciós tulajdonságok megváltoztatása
•Kimutatási határ csökkentése
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Származékképzés
Mit kell tudnia a származékképzési reakciónak? :
•Megfelelő sebességgel játszódjon le
•Lehetőleg teljes legyen az átalakulás
•Egy mérendő komponensből lehetőleg egy termék keletkezzen
•Minta egyébkomponensei ne zavarjanak
•A reagens felesleg és a reakció melléktermékei ne zavarjanak
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Származékképzés
Leggyakrabban alkalmazott reakció típusok :
•Szililezés
•Acilezés
•Alkilezés
•Észteresítés
•…
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Búcsúzóul
www.the-lone-chemist.com
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna