330 likes | 531 Views
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium. Elválasztástechnika. kv1n1lv1. Mi várható ebben a félévben?. Ajánlott irodalom. Kremmer Tibor, Torkos Kornél: Az elválasztástechnika elmélete és gyakorlata (Akadémiai kiadó). Az előadás diái: www.ekol.chem.elte.hu.
E N D
Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Elválasztástechnika kv1n1lv1
Ajánlott irodalom Kremmer Tibor, Torkos Kornél: Az elválasztástechnika elmélete és gyakorlata (Akadémiai kiadó) Az előadás diái: www.ekol.chem.elte.hu
Mi várható a következő félévekben? és természetesen szakdolgozni is lehet ilyen témakörben….
Kromatográfia Kromatográfia GC HPLC OPLC TLC … Olyan módszerek, ill. folyamatok gyűjtőneve, melyekben a komponenseknek egy álló fázis és egy azon keresztül áramló mozgó fázisközötti megoszlása következtében megy végbe a komponensek térbeli elkülönülése (szétválása). Elválasztástechnika Elektroforetikus módszerek Extrakciós módszerek Centrifugálás Szűrés Dialízis Liofilizálás Szitálás …
A kezdet 1903 Varsói Természettudományi Társaság Biológiai Közleményei
A kromatogram kialakulása áramlás Mozgó fázis Másik fázis Állófázis
A kromatogram kialakulása áramlás áramlás Mozgó fázis Másik fázis Mozgó fázis Másik fázis Álló fázis Álló fázis
KIVITELEZÉSI LEHETŐSÉGEK A térben elválasztott komponenseket az álló fázis feldarabolása után külön-külön leoldjuk. Az álló fázist elhagyó mozgó fázisban az egyes komponensek időben elkülönülve jelennek meg.
Kivitelezési lehetőségek 1. Frontális kromatográfia 2. Kiszorításos kromatográfia 3. Elúciós kromatográfia
Elúciós kromatográfia • A mozgó fázis a kromatogram kifejlesztése alatt állandóan áramlik az állófázis felett • A minta bevitel ún. dugószerűen (pontszerűen) történik • A mozgó fázis átlagos szorpciója kisebb mértékű, mint a legkevésbé kötődő mintakomponensé
Kromatográfiás módszerek csoportosítása gáz folyadék gáz/folyadék gáz/szilárd oszlop planáris töltetes kapilláris folyadék/szilárd folyadék/folyadék (megoszlási) normál fázisú fordított fázisú ioncserélő méret kizárásos affinitás ionpár
Kromatográfiás módszerek csoportosítása preparatív analitikai
A kromatogram Jel Idő Kromatogram: A detektor jelének intenzitása az idő függvényében.
A kromatográfiás csúcs Szimmetria faktor T = a/b 0,5 h 2s =Wi W1/2 0,6 h h a b 0,1 h W=4s alapvonal Ideális esetben:T = 1 a>b: leading b>a: tailing Gauss görbe
A KROMATOGRAM Korrigált retenciós idő: tR A tR B tR C tR D t0 Retenciós idő: az injektálástól a csúcsmaximum megjelenéséig eltelt idő tR t0 Holtidő: a retencióval nem rendelkező komponens „retenciós” ideje A B C D
RETENCIÓS TÉNYEZŐ Retenciós tényező(=kapacitás faktor)
ELVÁLASZTÁSI TÉNYEZŐ Elválasztási tényező(=szelektivitási tényező) Azonos szelektivitás mindkét elválasztás esetén
FELBONTÁS C D tR C tR D t0 WD WC Felbontás
FELBONTÁS R=0,7 R=1,0 R=1,5 Felbontás
Csúcsszélesedés oszlop:80cm x 2mm ID, Carbosieve B 80/100, 200°C izoterm 1 – metán2 – acetilén 3 – etilén4 – etán5 – metil-acetilén6 – propilén7 – propán
Tányérelmélet • A desztilláció analógiájára • A desztillációs folyamat során az elválasztás egyensúlyi fokozatok sorozatából tevődik össze, ahol egyensúlyi fokozaton, azaz elméleti tányéron a rektifikáló oszlop azon szakasza értendő, ahol a két fázis egyensúlyba jut. A kromatográfia NEM egyensúlyi folyamat!
Tányérelmélet tR nagy Sok idő a csúcsszélesedésre Hatékonyság - tányérszám
A KROMATOGRÁFIÁS CSÚCS Szimmetria faktor T = a/b 0,5 h 2s =Wi W1/2 0,6 h h a b 0,1 h W=4s alapvonal Ideális esetben:T = 1 a>b: leading b>a: tailing Gauss görbe
TÁNYÉRSZÁM tR nagy Sok idő a csúcsszélesedésre Tányérszám Effektív tányérszám Csak adott komponens és kromatográfiás rendszer párosára értelmezhető!
HEPT • Elméleti tányérhossz • azaz Height Equivalent to a Theoretical Plate HEPT:
Sebességi elmélet • Diffúzió Longitudinális diffúzió az álló és a mozgó fázisban Áramlásprofil kialakulása • Eddy diffúzió • Anyagátadási ellenállás
A van Deemter egyenlet Elméleti tányérmagasság: Lineáris áramlási sebesség:
A csúcsszélesedés további lehetséges okai • Az injektor és oszlop valamint az oszlop és a detektor közötti térben a lamináris áramlás és a lehetséges holtterek miatti elkenődés • A detektorban előfordulhat ún. „visszakeveredés” • Az injektor nem ideális „négyszög”-jelet produkál, hanem egy viszonylag meredek felfutású és viszonylag lassú lefutású csúcs-alakú jelet • Az elektronika hibája (nem elég gyors, nem megfelelő csillapítás stb.)
Alap egyenlet Hatékonyság Kapacitás Szelektivitás