KJ2050 Analytisk kjemi, GK

Like dokumenter
KJ2050 Analytisk kjemi, GK

KJ2050 Analytisk kjemi, GK

1. Teori 1. B Sonespredning / Båndspredning. KJ2053 Kromatografi (Analytiske metoder II)

Hva er kromatografi?

KJ2050 Analytisk kjemi, GK

KJ2053 Kromatografi Kvanititativ analyse av nikotin v.h.a. gasskromatografi og bruk av intern standard-kalibreringskurve Rapport

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

KJ2050 Analytisk kjemi, GK

Kromatografiteori NITO kurs i kromatografi og massespektrometri Trondheim

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I FAG SIK3038/MNK KJ 253 KROMATOGRAFI

KJ2050 Analytisk kjemi, GK

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING

EKSAMEN I FAG KJ 2053; KROMATOGRAFI

KJ2053 Kromatografi Gasskromatografi (GC) Reaksjonsforløp fulgt ved GC - reduksjon av keton til alkohol Rapport

KJ2053 Kromatografi LSC Preparativ kolonnekromatografi Rapport

2. Gasskromatografi, GC (Gas Chromatography) 2.B. Gasskromatografen 2.B. 6 GC Temperatur-regulering

KJ2053 Kromatografi Oppgave 5: Bestemmelse av molekylmasser ved hjelp av eksklusjonskromatografi/gelfiltrering (SEC) Rapport

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for Kjemi

Eksamensoppgave i KJ2050, Analytisk kjemi, grunnkurs

KJ2053 Kromatografi Oppgave 6: HPLC: Analyse av UV-filtere i Banana Boat solkrem Rapport

Hva bør man tenke på ved valg av kromatografi som analysemetodikk. Ingeborg Amundsen 4. februar 2015

Typiske ligand(affinant) / prøve - par eller prøve / ligand(affinant)-par :

2. Gasskromatografi, GC (Gas Chromatography) 2.B. Gasskromatografen

Kromatografisk separasjon og deteksjon av legemidler

(Analytiske metoder 2) KJ Kromatografi, R. Schmid. Undervisning i kromatografi

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

Fredag 23. mai 2008 Tid: kl

Oppgave 5: HPLC-analyse av UV-solfilterstoffer i solkrem.

Emnenavn: Instrumentell analyse 2. Eksamenstid: 09:00 13:00. Faglærer: Oppgaven er kontrollert: Ja. Alle hovedoppgaver teller likt

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

1. Teori 1.A Retensjonsparametere 1.B Sonespredning / Båndspredning 1.C Fysiske årsaker til sonespredning. KJ2053 Kromatografi (Analytiske metoder II)

KJ2050 Analytisk kjemi, GK

3. Væskekromatografi, LC (med HP-LC)

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

mobilfasen, ū M : lineær mobilfasehastighet C S : platehøydekoeffisient, d f : tykkelse på stasjonærfaselaget,

KJ2053 Kromatografi Oppgave 7: Kapillærelektroforese: Separasjon av tre aromatiske aminosyrer ved kapillærelektroforese (CZE) Rapport

EKSAMEN - løsningsforslag

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

Takk til. Kromatografisk separasjon og deteksjon. Disposisjon. Hvorfor separere stoffer? Hvordan separere stoffer?

KJ1042 Øving 3: Varme, arbeid og termodynamikkens første lov

Adsorpsjonsmiddelet ( adsorbenten ) (eng.: adsorbent)

Innhold. Forord... 13

Process Gas Chromatography (PGC) innføring v/ Rolf Skatvedt, Trainor Automation AS

KJ1042 Termodynamikk laboratoriekurs Oppgave 1. Partielle molare volum

:-Emnekode: I sa 458 K Dato: (inkl.-fantall oppgaver: 5. Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre Formelsamline

4. Planar Kromatografi

PROSESSTEKNIKK (TKP4120) Tema: "Van der Waals tilstandslikning" (ca. 4 timer)

HPLC. Elueringsstyrken øker når løsningsmiddelet blir mindre polart i omvent fase kromatografi.

Oppgave 1: Tynnsjikt-kromatografi (TLC)

UPC 2 MSMS Teori og anvendelsesområder. Solfrid Hegstad. Hva er UPC 2? Ultra Performance (UP) Convergence Chromatography (CC)=UPC 2

2. Kjemisk likevekt Vi har kjemisk likevekt når reaksjonen mot høgre og venstre går like fort i en reversibel reaksjon.

2. Gasskromatografi, GC (Gas Chromatography) 2.B. Gasskromatografen

0. Intro / Info Intro / Info. KJ2053 Kromatografi (Analytiske metoder II) Hvem møter du: Faglærer: Lab.-leder:

2. Gasskromatografi, GC (Gas Chromatography) 2.C. G(L)C med Kapillærkolonner

5. Superkritisk fluid-kromatografi, SFC

Fagområder på Fürst. Fürst kan tilby en rekke analyser innen ulike fagområder MEDISINSK BIOKJEMI KLINISK FARMAKOLOGI MEDISINSK MIKROBIOLOGI PATOLOGI

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

GC Instrument. Headspace teknikk Alkoholer. Anita Skogholt Kromatografi og massespektrometri, Trondheim Mai 2018.

Anslag for usikkerhet av et sammensatt resultat basert på anslått usikkerhet ( feilmarginer ) for måleverdiene.

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

Skjema for å opprette, endre og legge ned emner

Liv Hanne Bakke Hormonlaboratoriet, Oslo Universitetssykehus (Aker) Innhold. Hormonlaboratoriet Hva er steroidhormoner? Når analyseres steroidhormoner

KJ1042 Øving 12: Elektrolyttløsninger

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

Vannringens Seminar, , Molde HPLC Rudolf Schmid

Forskningsmetoder i menneske-maskin interaksjon

- Kinetisk og potensiell energi Kinetisk energi: Bevegelses energi. Kinetiske energi er avhengig av masse og fart. E kin = ½ mv 2

Differensiallikninger definisjoner, eksempler og litt om løsning

3. Væskekromatografi, LC (med HP-LC)

Utfordringer i den daglige kromatografien

Teoretisk kjemi. Trygve Helgaker. Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo. Onsdag 13.

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator «Huskelapp» -A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

Kromatografi (LC-MS/MS) Sandra Dahl Hormonlaboratoriet

ANALYSEMETODER. Immunoassay

Laboratorieoppgave 1: Partielle molare volum

KJ1042 Øving 5: Entalpi og entropi

Oppgave 1. Bestemmelse av partielle molare volum

Nr. 46/108 EØS-tillegget til De Europeiske Fellesskaps Tidende KOMMISJONSDIREKTIV 1999/76/EF. av 23. juli 1999

Forelesninger i BI Cellebiologi Proteinrensing - Væskekromatografi. Figure 3-43 b

TEMA: Destillasjon. Løsningsforslag: Komponentbalanse (molar basis) for acetaldehyd: F X F = B X B + D Y D

Ionekromatografi. Rolf D. Vogt & Hege Orefellen Kjemisk Institutt, Universitetet i Oslo. Bestemmelse av hovedioner i Naturlig vann ved bruk av

8 Kontinuumsmekanikk og elastisitetsteori

KJ2022 Kromatografi Oppsummering av pensum

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2012 Løsninger

3. Massevirkningsloven eller likevektsuttrykk for en likevekt

Forelesning, TMA4110 Torsdag 11/9

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner

TFY4215 Innføring i kvantefysikk - Løsning øving 1 1 LØSNING ØVING 1

UNIVERSITETET I OSLO

Simulerings-eksperiment - Fysikk/Matematikk

På søken etter en konseptuell modell for Al-utlekking fra ulike typer sur jord

Eksamen i emnet KJ 2053; KROMATOGRAFI

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim Institutt for kjemi. Bokmål Student nr.:

Utvikling av en LC-MS/MS metode for kvantitativ analyse av klopidogrel og klopidogrelmetabolitter i serum

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Eksamensoppgave i TKP4105 Separasjonsteknologi

Strøm av olje og vann i berggrunnen matematisk model, simulering og visualisering

Transkript:

KJ2050 Analytisk kjemi, GK Kromatografi (Analytiske separasjoner og kromatografi) 1. Innledning (og noe terminologi) 2. Noe generell teori A. Retensjonsparametre B. Sonespredning C. Sonespredningsmekanismer 3. Korte innføringer til spesifikke teknikker A. Væskekromatografi (Liquid Chromatography, LC) B. Gasskromatografi (Gas Chromatography, GC) 4. Kromatografi i analyser 1

A. Douglas C. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch: Fundamentals of Analytical Chemistry, 8th Ed., 2004. Sider 920-1003 -- Kapitler 30E, 31, 32, 33B. Teorien uttrykker (gjengir, forutsier) resultater fra kromatografi i grunnleggende prinsipper, og gjør det (helst) numerisk : Teorien kan deles opp i : A : retensjonsparametere - hvor langt, hvor raskt vandrer stoffet/analytten? B : sonespredning - hvor samlet holder stoffet seg? C : faktorer, prosesser som forårsaker sonespredning - Hva er årsaken til spredningen - Modeller og kvantifisering, bl.a. Den forenklede VAN DEEMTER ligning) 2 2

Grunnleggende parameter : Fordelingskoeffisienten (eng.: distribution coefficient) for prøven X : K c (X) = c S, X /c M, X = (W S, X / V S ) / (W M, X / V M ) (tilsvarende for adsorpsjonskromatografi) c S, X, c M, X : Kons. av X i hhv. SF og MF. W S,X, W M,X : Mengde X i hhv. SF and MF. V S, V M : Volum av hhv. SF og MF. Koeffisienten(e) uttrykker analytt-konsentrasjons-forhold mellom fasene. A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8 th : P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 3 3

Retensjon, og (indirekte, invers) vandrings- (eluerings-)hastighet er bestemt av mengde-forholdet av analytt X mellom de to fasene : Mengdefordelingskoeffisient : = W S, X / W M, X = (c S,X V S ) / (c M,X V M ) er i kromatografi den viktigste retensjonsparameteren =... A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8 th : P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 4 4

Mengdefordelingskoeffisient = = Retensjonsfaktor, k : tidligere: kapasitetsfaktor (engelsk : 'capacity factor', også 'mass distribution ratio'), (bl.a.!) k = W S, X / W M, X = (c S,X V S ) / (c M,X V M ) = K c ( V S ) / V M ) ( = k' X, tidligere. «merket" k - for å skille (liten) k lettere fra (stor) K (som er likevektskonstanten)) Stor k-verdi stor retensjon, lav hastighet, liten vandringslengde lang retensjonstid. k kan uttrykkes v.h.a. K c og (volum-)forholdet mellom fasene (s.o.). A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8 th : P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 5 5

Retensjon kan også uttrykkes som R-verdi, retarderingsfaktor (eng.: retardation factor) R = (Mengde X i MF) / (Mengde X totalt i systemet) = (andel X som befinner seg i MF i bevegelse) / (hele X-mengden i begge fasene) R = stor hastigheten stor retensjon liten (og omvendt) Man kan vel si at navnet retardertingsfaktor er da litt kontra-intuitivt. A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8th: P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 6 6

R-verdi, retarderingsfaktor For en gitt analytt X: R (X) = (c M,X V M ) / {(c M,X V M ) / (c S,X V S )} = W M, X / (W S, X + W M, X ) = V M / (V M + K c V S ) Gjennomsnittshastighet av X, u X, blir da : u X = u M R R = relativ hastighet av X i forhold til MF. Vandringslengden er proporsjonalt med vandringshastigheten : L X = t u X = R X L M i et kromatogram. L X og L M er vandringslengdene av hhv. X og MF i løpet av denne tidsperioden t. Omregning mellom retensjonsparameterne, k og R (rel. lett å utlede fra de grunnleggende relasjonene) k X = (1 - RX) og R X = 1 R X (1 + k X ) A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8th: P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 7 7

R-verdi, retarderingsfaktor Innen planar kromatografi (tynnsjikt- og papir-kromatografi) beskrives retensjonen med R F -verdien (engelsk: også kalt retardation factor (!)) av et stoff (en flekk, et bånd). R F = L X / L M = L X / L F = (avstand (start - flekk X) / (avstand (start MF-front) ) Under helt ideelle forhold er R X = R F X! Merk : R R F er en fysikalsk-kjemisk parameter som beskriver mengde-fordelinger av analytter mellom de to kromatografiske fasene. er en eksperimentell (empirisk) parameter som beskriver vandringslengder til analytter i et gitt eksperiment. Omregning mellom k og R : k X = (1 - R X ) og R X = 1 (rel. lett å utlede fra de grunnleggende relasjonene) R X (1 + k X ) A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8th: P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 8 8

Resultat av en kromatografisk prosess / separasjon er et 'kromatogram' : Typisk grafisk fremstilling av et kromatogram fra kolonnekromatografi (Viser signal (fra detektor) som funksjon av tid, eller volum) : A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8 th : P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 9 9

tm (= to) : - MF-oppholdstid, - elueringstid for ikke-retardert stoff ("dødtid (uønsket navn)) - eng.: (mobile phase) hold-up time VM (= Vo) : - Volum MF i kolonnen = elueringsvolum for ikke-retardert stoff ( "dødvolum (uønsket navn)) - eng.: (mobile phase) hold-up volume, void volume) tr tr' VR VR' Retensjonstid, elueringstid Retensjonsvolum, (elueringsvolum) justert justert retensjonstid, elueringstid justert retensjonsvolum, (elueringsvolum) Justert t R [V R ] : korrigert for den u-karakteristiske t M [ V M ], som er lik for alle stoffer; t R ' [V R ' ] gjengir bare den tiden som skyldes retensjon (oppholdstiden i SF), som er karakteristisk for stoffet. 10 10

Utledning av retensjonsfaktor k fra et gitt kromatogram er rel. lett mulig: k = t R '/t 0 ; her: t R ' 2 t 0 k 2 / 1 2 V R kan også regnes ut fra analyttens K c og kolonne-"dimensjonene" V MF og V SF : V R = V MF + K c V SF V R ' = K c V SF Erfaringsmessig : Beste resultater i praksis ved 0,5 k 15, tilsv. 2/3 R 1/16 A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8th: P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. 11 11

Hva er α her Kromatografi er for (separasjon av) flere enn én topp/analytt derfor for å sammenligne (relativ) retensjon av to, eller flere, analytter... og Separasjonsfaktor α (tidligere: selektivitetsfaktor) : Uttrykker forskjell i relativ affinitet av to prøvekomponenter til den stasjonære fasen, SF : Når vi ser på 2 topper, hhv. topp 1 and 2, er α lik forholdet mellom retensjonsfaktorene, k 1 og k 2 : α = k 2 / k 1 = t' R,2 / t' R,1 ( = K 2 /K 1 ) N.B.: alltid k 2 < k 1 og derfor α > 1,000! α er bare definert for kromatografi ved konstante "arbeidsbetingelser" (isotermisk og isokratisk eluering). isotermisk : konstant temperatur isokratisk : konstant MF-sammensetning A.D.C. Skoog & al. : F.o.An.Ch. 8th: P. 920 1003 - Ch. 30E, 31, 32, 33B. Fordi α = k 2 / k 1, for t R,1 = 3,97 and t R,2 = 5,75 og t 0 1,5 min k 1 1,65, k 2 2,83 α 2,83 / 1,65 1,7 Og for t R,1 = 8,31 og t R,2 = 9,03 min k 1 4,54, k 2 5,02 α 5,02 / 4,54 1,11 her? 0 5 10 [min] to Trenger først k 2 - og k 1 -verdiene 12 12