Samenvatting Instrumentele analyse 2: scheidingstechnieken

Scheidingstechnieken
1. Gaschromatografie
Het scheidingsprincipe van gaschromatografie is gebaseerd op:
 Het kookpunt
➢ Elk component heeft een bepaald kookpunt waarbij het vluchtig wordt / in de
dampfase komt
➢ Kookpunt te hoog? → HPLC!
 De polariteit
➢ Polair houdt van polair, apolair houdt van apolair
→ Dus een apolaire stof wil zo snel mogelijk uit een polaire kolom


Gaschromatografie wordt gebruikt voor de scheiding van organische moleculen + vluchtige stoffen
→ Anorganische stoffen niet want deze krijg je niet geïoniseerd!


Een gaschromatografie systeem bestaat uit 2 niet mengbare fasen:
- De mobiele fase → een inert gas (meestal N2, He of H2)
→ Het reageert niet/nauwelijks met de te analyseren stof (zorgt voor
betrouwbare scheiding) en het is klein + beweeglijk
- De stationaire fase → vast of vloeibaar


De componenten in het monster verdelen zich verschillend over beide
fasen waardoor ze worden gescheiden
➔ Hoe langer een component in de stationaire fase blijft,
hoe minder snel het componenten getransporteerd wordt
en hoe later het de uitgang van de kolom bereikt
➔ Een component die zich korter in de stationaire fase
bevindt, zal sneller getransporteerd worden


Bij een homologe reeks gaat scheiden o.b.v. polariteit bijna niet
➔ Scheiding gebeurt dan o.b.v. het kookpunt!
➔ Bv. alkanen (apolair) → hoe langer het alkaan, hoe hoger het kookpunt


In een kolom, die op een bepaalde temperatuur is gebracht, wordt met een injectiespuit een kleine
hoeveelheid van het te analyseren staal ingebracht
➔ Door de kolom stroomt het dragergas met een constant debiet (zelfde snelheid + zelfde
hoeveelheid)
➔ Het te scheiden mengsel zal door de mobiele fase (dragergas) worden meegevoerd
→ Het eluens sleurt elke component mee met een snelheid die afhangt van zijn vluchtigheid
+ van zijn oplosbaarheid
➔ Wanneer de componenten het einde van de kolom bereiken, worden ze gedetecteerd
→ Uit het chromatogram bekomt men kwalitatieve en kwantitatieve informatie

, Opstelling:

recorder




➔ De inlet of injector:
- = De plaats waar het staal wordt geïnjecteerd
→ Dit gebeurt manueel of automatisch (autosampler)

- Je injecteert 1 – 10µL → hiervan gaat maar een heel klein deel door de kolom, de rest
gaat eruit via de septum purge outlet samen met de
draaggassen die te veel zijn
- Is afgesloten door een septum (rode rubberen ring)
→ Met een injectienaald wordt het vloeibare monster door het septum in de kolom
gebracht
→ Eenmaal geïnjecteerd, wordt het staal verwarmd door een liner (glazen buisje met
een temperatuur van 150°C) waardoor het verdampt

- Een splitless injector = een injector zonder split
→ Alles wat je injecteert komt in de kolom terecht

- Een split injector = een injector met een split
→ Je moet een splitverhouding of -ratio instellen
→ Hoe groter de splitratio, hoe minder staal er in de kolom terechtkomt
→ De kolom flow is meestal 1mL/min → dus het draaggas zal aan 1mL/min toekomen
→ Bv. 1:50 ---> 1 deel gaat in de kolom + 50 wordt weggezogen door de waste

- De purge flow (3mL/min) → om te vermijden dat het rubber van het septum mee de
kolom in gaat

- De totale flow = purge flow + split flow + kolom flow

➔ De capillaire kolom:
- Parameters van analyse:
◦ Lengte (in m) → bepaalt de retentietijd (tijd in de kolom)
◦ Interne diameter (in mm)
◦ Filmdikte (in µm) → de dikte van de stationaire fase
- Elk type kolom heeft een specifieke maximumtemperatuur → meestal 320 – 330°C
- Omdat de mobiele + stationaire fase goed met elkaar in contact moeten komen,
gebruikt men meestal kolommen met een zeer kleine inwendige diameter (< 1mm)
- De stationaire vloeistoffase is als een film tegen de wand van de kolom aangebracht
→ De kolom is dus niet gevuld!
- Fused silica kolommen (gemaakt uit stevig + buigzaam glas) worden het meest gebruikt