Instrumentele analyse 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Inhoudsopgave
Opsteyn
Chromatografische technieken (les 1 en les 2) 2
Basisprincipes chromatografie 2
Inleiding 2
Gaschromatografie 3
Vloeistofchromatografie 9
Kwantificatiemethoden (les 3) 20
Externe standaardmethode 20
Interne standaardmethode 21
Standaardadditiemethode 23
Kwaliteit van de scheidingen (les 4) 25
Hoge resolutie elektroforese (les 5) 32
De bruycker
UV/VIS-spectrofotometrie (les 6) 38
Fluorimetrie en nefelometrie (les 7) 50
Fluorimetrie
Nefelometrie
Atomaire absorptiespectrofotometrie (les 8) 60
Atomaire emissiespectrofotometrie (les 9) 71
Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) 77
1
,1. Chromatografische technieken (les 1 en les 2)
a. Basisprincipe chromatografie (Chromatografie nodig in zowel MLT als FBT)
= er wordt een scheiding uitgevoerd (mengsel van
verschillende componenten) om te kunnen
bestuderen/ontrafelen welke aparte onderdelen er allemaal
aanwezig zijn in het mengsel.
Pas na de scheiding kan je de analyses doen over de
componenten apart in het mengsel aanwezig.
Hoe we van een mengsel naar verschillende fracties kunnen
gaan hebben we eerst een kolom nodig (=stationaire fase).
o Alle componenten ondervinden een andere tegenkracht van de kolom waardoor
de componenten apart uit de kolom komen.
Maar om het onbekende mengsel te kunnen laten voortbewegen door de kolom
hebben we nog een mobiele fase nodig. Die zorgen ervoor dar de componenten door
de kolom worden geduwd (meestal een vloeistof). De mobiele fase gaat doorheen
de kolom bewegen.
b. Inleiding (al gekende leerstof van vorig semester)
o DLC (=dunne laag chromatografie)
Mobiele fase is een organisch
solvent (in de tank)
Stationaire fase is de plaat
(DLC-plaat)
De afstand van de spot tot de basislijn zei iets over welke stoffen
aanwezig waren in het mengsel.
o Kolomchromatografie
Mobiele fase (een vloeistof)
Stationaire fase (de kolom)
o Gaschromatografie
Zie volgende puntje c. (zeer gedetailleerd uitgelegd)
2
,c. Gaschromatografie (GC-FID = gaschromatografie voor vlam ionisatie detector)
Blokschema (te kennen ook kunnen tekenen + functies van de onderdelen zijn
heel belangrijk)
Soorten gaschromatografie:
o GC-FID gaschromatografie met vlam ionisatie detector
o GC-MS gaschromatografie voor massaspectrometer
Het laatste deel dat achter GC komt duid op de soort detector
Bij gaschromatografie wordt de scheiding gebaseerd op kookpunt en polariteit van
de aparte componenten.
o Kookpunt:
Het kookpunt neemt toe naarmate de lengte van de keten groter wordt.
(Wanneer we spreken van een homologe reeks (vb: stoffen die allemaal
alkanen zijn) en er wordt geen invloed uitgeoefend van polariteit dan
zullen de stoffen van klein naar groot uit de kolom elueren.)
o Polariteit:
Polaire stoffen houden van polaire stoffen dus trekken elkaar aan
Apolaire stoffen houden van apolaire stoffen en trekken elkaar ook aan
Polaire stoffen houden NIET van apolaire stoffen dus stoten elkaar af en
oefenen geen invloed uit op elkaar
Zie vb’en op de ppt (dia 14 en dia 15) + oefeningen dia 16
3
, !! Wij gaan ons bij gaschromatografie enkel focussen op GC’s waarbij vloeistoffen
worden geïnjecteerd en vervolgens door de hoge temperaturen worden omgezet
naar hun gasfase.
i. Injector
= de plaats waar we manueel of adv een autosampler staal gaan injecteren in de
injectieperiode. Tussen de injectieplaats en de kolom zit de split/splitless injector.
o Splitless injector wilt zeggen dat al het staal dat we injecteren met de
injectienaald in de kolom komt.
MAAR PROBLEEM: er wordt een te grote hoeveelheid staal door de kolom
geduwd kolom wordt overladen zorgt voor onregelmatige pieken op het
chromatogram OPLOSSING split injector
De total flow = kolom flow + purge flow (split flow is dicht)
o Split injector zorgt ervoor dat niet al het
geïnjecteerde staal naar de kolom wordt gestuurd.
Enkel het nodige wordt naar de kolom gestuurd en
het overige gaat naar de waste.
Er moet een bepaalde splitverhouding gekozen
worden bij de injectie met split (vb: 1 : 20 dan gaan
20 delen naar de waste en 1 deel naar de kolom)
Hoe minder je gaat injecteren hoe slechter dat je in je injectienaald de
hoeveelheid vloeistof gaat zien zitten (daarom gaan we bij het opzuigen van ons
staal in de injectiespuit eerst lucht zuigen, dan het staal en vervolgens weer
lucht. Dat zorgt ervoor dat we de hoeveelheid staal iets beter kunnen aflezen op
onze injectiespuit.)
De totale flow (=mobiele fase is stikstof als draaggas) = kolom flow + purge flow +
split flow (split flow is open de hoeveelheid die te veel is gaat langs daar naar
de waste)
De purge flow gaat ervoor zorgen dat het staal niet vanboven aan de
injectieplaats gaat ophopen
ii. Capillaire kolom
4
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Inhoudsopgave
Opsteyn
Chromatografische technieken (les 1 en les 2) 2
Basisprincipes chromatografie 2
Inleiding 2
Gaschromatografie 3
Vloeistofchromatografie 9
Kwantificatiemethoden (les 3) 20
Externe standaardmethode 20
Interne standaardmethode 21
Standaardadditiemethode 23
Kwaliteit van de scheidingen (les 4) 25
Hoge resolutie elektroforese (les 5) 32
De bruycker
UV/VIS-spectrofotometrie (les 6) 38
Fluorimetrie en nefelometrie (les 7) 50
Fluorimetrie
Nefelometrie
Atomaire absorptiespectrofotometrie (les 8) 60
Atomaire emissiespectrofotometrie (les 9) 71
Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) 77
1
,1. Chromatografische technieken (les 1 en les 2)
a. Basisprincipe chromatografie (Chromatografie nodig in zowel MLT als FBT)
= er wordt een scheiding uitgevoerd (mengsel van
verschillende componenten) om te kunnen
bestuderen/ontrafelen welke aparte onderdelen er allemaal
aanwezig zijn in het mengsel.
Pas na de scheiding kan je de analyses doen over de
componenten apart in het mengsel aanwezig.
Hoe we van een mengsel naar verschillende fracties kunnen
gaan hebben we eerst een kolom nodig (=stationaire fase).
o Alle componenten ondervinden een andere tegenkracht van de kolom waardoor
de componenten apart uit de kolom komen.
Maar om het onbekende mengsel te kunnen laten voortbewegen door de kolom
hebben we nog een mobiele fase nodig. Die zorgen ervoor dar de componenten door
de kolom worden geduwd (meestal een vloeistof). De mobiele fase gaat doorheen
de kolom bewegen.
b. Inleiding (al gekende leerstof van vorig semester)
o DLC (=dunne laag chromatografie)
Mobiele fase is een organisch
solvent (in de tank)
Stationaire fase is de plaat
(DLC-plaat)
De afstand van de spot tot de basislijn zei iets over welke stoffen
aanwezig waren in het mengsel.
o Kolomchromatografie
Mobiele fase (een vloeistof)
Stationaire fase (de kolom)
o Gaschromatografie
Zie volgende puntje c. (zeer gedetailleerd uitgelegd)
2
,c. Gaschromatografie (GC-FID = gaschromatografie voor vlam ionisatie detector)
Blokschema (te kennen ook kunnen tekenen + functies van de onderdelen zijn
heel belangrijk)
Soorten gaschromatografie:
o GC-FID gaschromatografie met vlam ionisatie detector
o GC-MS gaschromatografie voor massaspectrometer
Het laatste deel dat achter GC komt duid op de soort detector
Bij gaschromatografie wordt de scheiding gebaseerd op kookpunt en polariteit van
de aparte componenten.
o Kookpunt:
Het kookpunt neemt toe naarmate de lengte van de keten groter wordt.
(Wanneer we spreken van een homologe reeks (vb: stoffen die allemaal
alkanen zijn) en er wordt geen invloed uitgeoefend van polariteit dan
zullen de stoffen van klein naar groot uit de kolom elueren.)
o Polariteit:
Polaire stoffen houden van polaire stoffen dus trekken elkaar aan
Apolaire stoffen houden van apolaire stoffen en trekken elkaar ook aan
Polaire stoffen houden NIET van apolaire stoffen dus stoten elkaar af en
oefenen geen invloed uit op elkaar
Zie vb’en op de ppt (dia 14 en dia 15) + oefeningen dia 16
3
, !! Wij gaan ons bij gaschromatografie enkel focussen op GC’s waarbij vloeistoffen
worden geïnjecteerd en vervolgens door de hoge temperaturen worden omgezet
naar hun gasfase.
i. Injector
= de plaats waar we manueel of adv een autosampler staal gaan injecteren in de
injectieperiode. Tussen de injectieplaats en de kolom zit de split/splitless injector.
o Splitless injector wilt zeggen dat al het staal dat we injecteren met de
injectienaald in de kolom komt.
MAAR PROBLEEM: er wordt een te grote hoeveelheid staal door de kolom
geduwd kolom wordt overladen zorgt voor onregelmatige pieken op het
chromatogram OPLOSSING split injector
De total flow = kolom flow + purge flow (split flow is dicht)
o Split injector zorgt ervoor dat niet al het
geïnjecteerde staal naar de kolom wordt gestuurd.
Enkel het nodige wordt naar de kolom gestuurd en
het overige gaat naar de waste.
Er moet een bepaalde splitverhouding gekozen
worden bij de injectie met split (vb: 1 : 20 dan gaan
20 delen naar de waste en 1 deel naar de kolom)
Hoe minder je gaat injecteren hoe slechter dat je in je injectienaald de
hoeveelheid vloeistof gaat zien zitten (daarom gaan we bij het opzuigen van ons
staal in de injectiespuit eerst lucht zuigen, dan het staal en vervolgens weer
lucht. Dat zorgt ervoor dat we de hoeveelheid staal iets beter kunnen aflezen op
onze injectiespuit.)
De totale flow (=mobiele fase is stikstof als draaggas) = kolom flow + purge flow +
split flow (split flow is open de hoeveelheid die te veel is gaat langs daar naar
de waste)
De purge flow gaat ervoor zorgen dat het staal niet vanboven aan de
injectieplaats gaat ophopen
ii. Capillaire kolom
4
