230 likes | 787 Views
Kromatograafia ja massispektromeetria. Üks võimsamaid analüüsimeetodeid, mis üldse olemas on. Kromatograafia põhimõte. Kromatograafia on sisuliselt meetodite grupp segudes ainete eraldamiseks üksteisest Ained eraldatakse nende adsorptsiooni, jaotusomaduste või lenduvuse erinevuste järgi
E N D
Kromatograafia ja massispektromeetria Üks võimsamaid analüüsimeetodeid, mis üldse olemas on
Kromatograafia põhimõte • Kromatograafia on sisuliselt meetodite grupp segudes ainete eraldamiseks üksteisest • Ained eraldatakse nende adsorptsiooni, jaotusomaduste või lenduvuse erinevuste järgi • Moodsad seadmed lisaks eraldamisele ka detekteerivad eraldatud ained ja mõõdavad nende sisalduse proovis, seega on tegemist mitte lihtsalt eraldmise vaid täieliku määramise meetodiga • Kromatograafia on enam-vähem kõige võimsam segude analüüsimise vahend, mis olemas on
Kromatograafia põhimõte lisatakse mobiilset faasi (eluenti) aine 2 aine 1 statsionaarne faas (sorbent) aeg
Kromatogramm Enamik detektoreid annab vaid signaali, aga ei anna infot, mis aine on
Gaasikromatograafia ja vedelikkromatograafia • Mobiilne faas võib olla gaas või vedelik • Gaasikromatograafia • Vedelikkromatograafia • Mõlemad väga levinud • Meie vaatleme gaasikromatograafiat
Massispektromeetria põhimõte • Vaatleme Elektronionisatsioon-massispektromeetriat • Analüüsimeetod, mille puhul: • Uuritavad molekulid või aatomid (molekulmassiga M) aurustatakse • Need molekulid ioniseeritakse elektronionisatsiooni meetodil • Tekivad ioonid massiga M+: molekulaarioonid • Tekkinud ioonid on (eriti elektronionisatsiooni puhul) kõrge energiaga ning fragmenteeruvad osaliselt, tekivad mitmesugused väiksema massiga ioonid (ja neutraalsed fragmendid) • Kõik ioonid suunatakse mass-analüsaatorisse, mis registreerib nende masside ja laengute suhted M/z
Massispektromeeter Proovisisestussüsteem Ionisatsiooniallikas Ioonid Massianalüsaator(id) Ioonid Vaakum Detektor Massispekter
Aparatuur Gaasikromatograaf Massispektromeeter
Aparatuur • Aparatuur onkeeruline jaõrn
M/z Massispekter • Molekulaarioon on praegusel juhul ioon M/z = 152 • Enamasti on ioonidel z=1
Kromato-massispektromeetria • Sünergia kromatograafia ja massispektromeetria vahel: Kromatograaf eraldab Massispektromeeter identifitseerib
Võtmeaspektid • Spektrijooned on kitsad, aga need spektrijooned on “diskreetsed”: sama molekulmassiga fragmentide jooned on tavaliste massispektromeetrite puhul täielikult kattunud • Seetõttu on mass-spektromeetria enamasti kasutusel nii, et segudest on puhtad ained eelnevalt eraldatud • Enamasti ained eraldatakse eelnevalt kromatograafiliselt: kromato-massispektromeetria • Gaasikromatograafia eraldab ained lenduvuse järgi • Ained sisenevad järjest massispektromeetrisse • Iga aine kohta saame massispektri
Võtmeaspektid • Massispektri annavad põhimõtteliselt kõik ained • Puhaste ainete mass-spektrid on enamasti küllaltki karakteristlikud ja sobivad seetõttu hästi ainete identifitseerimiseks • Ainete mass-spektritest on koostatud suuri andmebaase, mis on lisatud analüüsiaparaatide tarkvarale, ning millest tarkvara abil saab tundmatuid aineid otsida • Mõned ained siiski ei anna (elektron-ionisatsiooniga) karakteristlikke mass-spektreid, kuna fragmenteeruvad väga ulatuslikult
Võtmeaspektid • Järeldus eelnevast: massispektrid on eriti kasulikud just puhaste ainete või lihtsate segude puhul • Meetodi puudused: • Aparatuur on kallis • Aparatuur on õrn ja kapriisne, oskamatul käsitsemisel võib kergesti rikki minna • Aparatuur vajab asjatundlikku hooldust • Ainete sisestamine ei ole lihtne, eelistatult peaksid nad olema lenduvad
Ainete sisestamine • Gaasikromatograaf nõuab ainete lenduvust • Enamus huvipakkuvaid aineid pole lenduvad • Lenduvuse saavutamiseks mittelenduvad ained lagundatakse ja/või derivatiseeritakse • Küllalt sageli metüleeriv pürolüüs v termokemolüüs • Suuremad molekulid lagundatakse metüüleetriteks ja metüülestriteks • Meetod on kapriisne ja nõuab vilumust • Saadakse kromatogramm, kus igale piigi jaoks saadakse massispekter
Näide: Õli tüübi identifitseerimine C22:0 C18:2 cis/trans C18:3 C20:0 C18:0 C16:0 C14:0 C18:1 cis/trans
Näide: Värvkatte sideaine analüüs Dimetüülftalaat Metüülpalmitaat Dimetüülsebatsaat Pentaerütriidi metüülestrid
Hapete metüülestrid • Identifitseeribka kolonnistväljumise aeg • Kõiki neid happeidsaab määrata
Värvkatte analüüs: tulemus • Tegemist on alküüdemailvärviga