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GAS-CROMATOGRAFIA GAS CROMATOGRAFIA INDUSTRIARICERCA velocità di analisi semplicità operativa CONTROLLO QUALITA ANALISI AMBIENTALI bassi costi di esercizio.

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Presentazione sul tema: "GAS-CROMATOGRAFIA GAS CROMATOGRAFIA INDUSTRIARICERCA velocità di analisi semplicità operativa CONTROLLO QUALITA ANALISI AMBIENTALI bassi costi di esercizio."— Transcript della presentazione:

1 GAS-CROMATOGRAFIA GAS CROMATOGRAFIA INDUSTRIARICERCA velocità di analisi semplicità operativa CONTROLLO QUALITA ANALISI AMBIENTALI bassi costi di esercizio accettabili costi strumentali elevata efficienza separativa ed identificativa bassissima quantità di campione ampia applicabilità

2 CROMATOGRAFIA DI RIPARTIZIONE GC gas di trasporto inerte (carrier) solido (GSC) liquido su supporto inerte(GLC)fase fissa fase mobile INIEZIONE Il campione viene immesso tramite un iniettore nella colonna, e vi giunge già vaporizzato e miscelato alla fase mobile. ELUIZIONE RILEVAMENTO La separazione dei vari componenti avviene a seconda dei loro coefficienti di ripartizione e distribuzione tra le due fasi. La presenza dei vari componenti è indicata da un rivelatore sensibile alle variazioni chimiche e/o fisiche del flusso in uscita, che vengono convertite in segnale elettrico e registrate sotto forma di cromatogramma

3 Numero dei piatti teorici n = 16 (t R /w) 2 larghezza alla base n = 5.54 (t R /w 0.5 ) 2 larghezza a metà altezza HETP = l / n Altezza del piatto teoricoCoefficiente di distribuzione (k) k = Cs/Cm tempo che una sostanza non trattenuta dalla fase fissa impiega per raggiungere il rivelatore Tempo morto (t M ) Tempo di ritenzione (t R ) tempo impiegato dal soluto per raggiungere il rivelatore Tempo di ritenzione corretto (t R ) t R - t M = t R Risoluzione dei picchi (R w ) R W = 2 (t B - t A )/ [W 0.5A + W 0.5B ] separazione dei picchi RW > 1.5

4 Intensità Tempo tRtR tRtR tMtM tempo morto tempo di ritenzione corretto tempo di ritenzione

5 GASCROMATOGRAFO Termostato

6 GAS DI TRASPORTO (CARRIER) INERTEPURO ANIDRO INTRODUZIONE DEL CAMPIONE A CALDO A FREDDO sostanze termolabili split : va in colonna solo una percentuale prefissata del campione. splitless: il campione diluito viene inserito completamente nelliniettore. Nella colonna a 40-50°C esso condensa, raccogliendo anche sostanze in tracce. La rampa di temperatura parte solo dopo che è stato eluito il solvente. on-column: il campione è iniettato direttamente in colonna a bassa temperatura (40-60°C). Il successivo riscaldamento provoca la vaporizzazione

7 GC IN SPAZIO DI TESTA (HEADSPACE GC-HSGC) SPAZIO DI TESTA STATICO DINAMICO TRAPPOLE CRIOGENICHE FASI ADSORBENTI COLONNEsilice fusa ricoperta esternamente di poliammide avvolte a spirale (Ø spira > 10 volte Ø interno = flusso lineare) altissima efficienza: piatti teorici FORNOvelocità di risposta alla programmata di temperatura bassa massa termica per un veloce raffreddamento T influenzata anche dalla fase stazionaria FASI STAZIONARIE si scelgono in base alla polarità non scaldare in assenza del carrier

8 RIVELATORI (DETECTORS) RIVELATORI SPECIFICI sensibilitàrumore di fondo tipo di risposta elevata sensibilità ( g) buona stabilità e riproducibilità di risposta rapidità e proporzionalità di risposta ampio intervallo di linearità di risposta basso rumore di fondo sulla linea di base (< 1%) ampio intervallo di temperature di lavoro (r.t. 400°C) resistenza e facilità di impiego analisi non distruttiva GENERALI non selettivi FID PID TCD ECD FPD AED

9 FID - FLAME IONIZATION DETECTOR

10 FID generale, molto diffuso, distruttivo, resistente e versatilerivela quasi tutte le sostanze organiche ( ng)è insensibile ai gas inorganici, che passano inalterati (H 2 S, SO 2, NO, NO 2, NH 3, CO, CO 2, CS 2 ) molto sensibile per i composti ricchi di legami C-H, poco per i composti privi di idrogeno, p.es alogenati

11 NPD - NITROGEN PHOSPHORUS DETECTOR NPD specifico per N e P 500 volte più sensibile del FID per i composti fosforati e 50 per gli azotati °C

12 TCD - THERMAL CONDUCTIVITY DETECTOR TCD generale, abbastanza diffuso, non distruttivo, resistente e versatile rivela quasi tutte le sostanze organiche, ma è meno sensibile del fid (10-20 ng)

13 ECD - ELECTRON CAPTURE DETECTOR ECD selettivo, molto sensibilerivela i composti alogenati ( pg), i composti dicarbonilici e i carbonili coniugati ( ng), i nitrati (1-100 pg), nitrogruppi, nitrili, perossidi, chinoni, composti organometallici non rivela idrocarburi, alcoli, eteri e ammine 63 Ni, 3 H

14 GLC - ANALISI QUALITATIVA Indice di ritenzione è legato alla sostanza al tipo di fase stazionaria al tipo di fase mobile Esistono vari metodi di indicizzazione Indice di KovatsViene attribuito un indice di ritenzione arbitrario I agli idrocarburi a catena lineare I = n.ro di atomi di carbonio x 100 P.es. pentano 500 propano 300 etc.. Lindice delle varie sostanze è calcolato rispetto a questa scala espressa in forma logaritmica

15 GLC - ANALISI QUALITATIVA quindi la procedura è: iniezione della miscela standard di idrocarburi questo metodo è utile per detector FID per detector NPD si usa la serie omologa degli esteri etilici degli acidi grassi Se p.es. una sostanza ha t R intermedio tra il pentano e lesano, il suo indice di Kovats sarà: I = 100. log t R sostanza - log t R pentano log t R esano - log t R pentano I = 100. log t RS - log t R< log t R> - log t R< In generale: iniezione della sostanzacalcolo dellindice

16 GLC - ANALISI QUANTITATIVA METODI Se p.es. una sostanza ha t R intermedio tra il pentano e lesano, il suo indice di Kovats sarà: STANDARD INTERNO Viene aggiunta una sostanza di riferimento a concentrazione nota e t R paragonabile ma non sovrapponibile a quello delle sostanza in esame. Lanalisi quantitativa viene fatta per confronto dellintegrale delle aree del cromatogramma. STANDARD ESTERNO Funziona in modo analogo, ma lo standard viene eluito indipendentemente e non aggiunto ai campioni. Adatto a campionatori automatici.

17 GLC - DERIVATIZZAZIONE derivati Applicata per comnposti forytemente polari o con alto peso molecolare, che non sono analizzzabili direttamente meno polari ritardo o anticipo del t R più volatili inserimento di N o P per detector specifici (CF 3 ) migliore interazione con la colonna (acidi esteri)

18 GC-MS: CG-SPETTROMETRIA DI MASSA GAS CROMATOGRAFO SPETTROMETRO DI MASSA separazioneidentificazione INTERFACCIAINTERFACCIA PRESSIONEVUOTO TIC - Total Ion Current monitoraggio della corrente ionica totale: si sommano le correnti ioniche del flusso cromatografico al momento della rilevazione del picco. Ogni picco ha il suo spettro di massa SIM - Selective Ion Mode rilevamento ionico selettivo: vengono rivelati solo ioni con valore predefinito del rapporto m/z


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