ΣΤΑΤΙΚΗ ΦΑΣΗ : Μη πτητικό υγρό με τη μορφή λεπτής στιβάδας επί στερεής αδρανούς επιφάνειας ΣΤΗΛΕΣ: Πληρωμένες στήλες (packed columns) Στήλες ανοικτού σωλήνα ή τριχοειδείς στήλες (open tubular or capillary columns) ΠΛΗΡΩΜΕΝΕΣ ΣΤΗΛΕΣ Από ΓΥΑΛΙ, ΜΕΤΑΛΛΟ (ΑΝΟΞΕΙΔΩΤΟΣ ΧΑΛΥΒΑΣ, ΧΑΛΚΟΣ, ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ) ήπλαστικο(teflon) Τυπικό μήκος 2-3 m Εσωτερική διάμετρο 2-4 mm Υλικό Στήριξης: μικρά, ομοιόμορφα και σφαιρικά σωματίδια ειδική επιφάνεια τουλάχιστον 1 m 2 g -1 μέγεθος από 149 ως 260 μm καλή μηχανική αντοχή υλικό θερμικά σταθερό και χημικά αδρανές να διαβρέχεται από την υγρή φάση ώστε η τελευταία να διασκορπίζεται σα λεπτή στοιβάδα με ομοιόμορφο πάχος ΓΗ ΔΙΑΤΟΜΩΝ - διοξείδιο του πυριτίου (SiO 2 ) ΣΤΗΛΕΣ ΑΝΟΙΚΤΟΥ ΣΩΛΗΝΑ ή ΤΡΙΧΟΕΙΔΕΙΣ ΣΤΗΛΕΣ Στήλες ανοικτού σωλήνα με επικάλυψη τοιχωμάτων (wallcoated open tubular columns, WCOT). Στήλες ανοικτού σωλήνα με επικάλυψη υλικού στήριξης (support-coated open tubular columns, SCOT). Στήλες ανοικτού σωλήνα τηγμένης πυριτίας (fused-silica open tubular columns, FSOT). Τύπος στήλης FSOT WCOT SCOT Πληρω μένη Μήκος (m) 10-100 10-100 10-100 1-6 Εσωτερική 0,1-0,53 0,25-0,75 0,5 2-4 διάμετρος (mm) Απόδοση (πλάκες/mm) 2000-4000 1000-4000 600-1200 500-1000 Ολικές πλάκες (20-400)x10 3 (10-400)x10 3 (6-120)x10 3 (1-10)x10 3 Μέγεθος δείγματος 10-75 10-1000 10-1000 10-10 6 (ng) Σχετική Χαμηλή Χαμηλή Χαμηλή Υψηλή οπισθοπίεση Σχετική ταχύτητα Ταχεία Ταχεία Ταχεία Βραδεία Χημική αδράνεια Καλύτερη Χειρότε ρη Ευκαμψία Ναι όχι όχι όχι 1
ΣΙΛΑΝΟΠΟΙΗΣΗ: Εισαγωγή ομάδων Si(CH 3 ) 3 στις σιλανολικές ομάδες (- SiOH) -SiOH + (CH 3 ) 3 SiCl -Si-O-Si(CH 3 ) 3 + HCl YΓΡH ΣΤΑΤΙΚΗ ΦΑΣΗ: χαμηλή πτητικότητα χημική αδράνεια χαρακτηριστικά διαλύτη «ΤΑ ΟΜΟΙΑ ΔΙΑΛΥΟΝΤΑΙ ΣΤΑ ΟΜΟΙΑ» ΠΟΛΙΚΟΤΗΤΑ: Η πολικότητα των προς διαχωρισμό ουσιών θα πρέπει να είναι παρόμοια με την πολικότητα της υγρής στατικής φάσης Μη πολικές στατικές φάσεις διαχωρίζουν τις ουσίες με βάση τη διαφορά στο σ.ζ. Πολικές στατικές φάσεις διαχωρίζουν πολικές ουσίες με βάση τη διαφορά στην πολικότητα ΠΑΧΟΣ ΥΜΕΝΙΟΥ: 0,1 5 μm ΧΗΜΙΚΗ ΔΕΣΜΕΥΣΗ (BONDED) Η ΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ (CROSS-LINKED) ΤΗΣ ΣΤΑΤΙΚΗΣ ΦΑΣΗΣ : Αποφυγή διαρροής (bleeding) Υγρή στατική φάση Μέγιστη θερμοκρασία ( o C) Κύριες εφαρμογές Πολυδιμεθυλοσιλοξάνιο 350 Μη πολική φάση γενικής χρήσης: υδρογονάνθρακες, πολυαρωματικά, PCBs, στεροειδή, φάρμακα Πολυ(φαινυλομεθυλοδ ιμεθυλο)σιλοξάνιο (10 % σε φαινύλια) R = -C 6 H 5 Πολυ(φαινυλομεθυλο) σιλοξάνιο (50 % σε φαινύλια) Πολυ(τριφθοροπροπυλ οδιμεθυλο) σιλοξάνιο R = -C 2 H 4 CF 3 Πολυ(αιθυλενογλυκόλη) ή Carbowax: Η(-ΟCH 2 CH 2 -) n OH Πολυ(διακυανοαλλυλο διμεθυλο) σιλοξάνιο R = -C 3 H 6 CN 350 Μεθυλεστέρες λιπαρών οξέων, αλκαλοειδή, φάρμακα, αλογονούχες ενώσεις 250 Φάρμακα, στεροειδή, γλυκόλες, φυτοφάρμακα 200 χλωριωμένες αρωματικές ενώσεις, νίτροαρωματικές ενώσεις, αλκυλοπαράγωγα βενζολίου 250 Ελεύθερα οξέα, αλκοόλες, αιθέρες, αιθέρια έλαια, γλυκόλες 240 Πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, ρητινικά οξέα, ελεύθερα οξέα, αλκοόλες 2
ΑΝΙXNEYTEΣ: Ιδανικά χαρακτηριστικά Ικανοποιητική ευαισθησία και χαμηλό θόρυβο Σταθερότητα και αναπαραγωγιμότητα Γραμμική απόκριση για μεγάλη περιοχή συγκεντρώσεων Περιοχή θερμοκρασιών λειτουργίας μεγάλου εύρους Μικρούς χρόνους απόκρισης ανεξάρτητους από την ταχύτητα ροής Εξαιρετική αξιοπιστία και εύκολους χειρισμούς Ομοιόμορφη απόκριση για όλες της ουσίες Να μην καταστρέφει το δείγμα Ανιχνευτές που αποκρίνονται στην ταχύτητα ροής μάζας της ουσίας (mol/s) (mass sensitive): Το ύψος της κορυφής είναι ανάλογο με την ταχύτητα ροής του δείγματος, ενώ το εμβαδόν είναι απευθείας ανάλογο με τη μάζα της ουσίας. Δεν επηρεάζεται από την ταχύτητα ροής του φέροντος αερίου Ανιχνευτές που αποκρίνονται στη συγκέντρωση της ουσίας στο φέρον αέριο (mol/ml) (concentration sensitive): Το εμβαδόν κορυφής είναι απευθείας ανάλογο της μάζας της ουσίας εάν η ταχύτητα ροής του φέροντος αερίου είναι σταθερή. Επηρεάζεται από την ταχύτητα ροής του φέροντος αερίου ΑΝΙXNEYTΗΣ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΦΛΟΓΑΣ (FID): Ανιχνευτής γενικής χρήσης Ευαίσθητος προς τη μάζα Το σήμα του είναι ανάλογο με τον αριθμό των ιόντων που παράγονται όταν το δείγμα καίγεται σε φλόγα Η 2 -αέρα Δεν αποκρίνεται σε Η 2 Ο, CΟ 2, CO, H 2 S, NH 3. Πλεονεκτήματα: Ευαίσθητος (pg/s) Μεγάλη γραμμική περιοχή (10 7 ) Χαμηλό θόρυβο Μειονεκτήματα: Μη εκλεκτικός Καταστρεπτικός 3
ΑΝΙXNEYTΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ (TCD): Ευαίσθητος προς τη συγκέντρωση της ουσίας στο φέρον αέριο Το σήμα του είναι η διαφορά θερμικής αγωγιμότητας μεταξύ του φέροντος αερίου (He ή Η 2 ) και του αερίου εκλούσματος της στήλης Pt, W, Au: Η θερμοκρασίατου εξαρτάται από την θερμική αγωγιμότητα του περιβάλλοντος αερίου ΑΝΙXNEYTΗΣ ΣΥΛΛΗΨΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ (ΕCD): Εκλεκτικότητα ως προς αλογονούχες ενώσεις (οργανοχλωριωμένα φυτοφάρμακα, πολυχλωριωμένα διφαινύλια) Απουσία ουσίας: Ν 2 + e - N - 2 Σταθερό ρεύμα Παρουσία ουσίας: RCl + e - RCl - Μείωση ρεύματος Πλεονεκτήματα: Μειονεκτήματα: Απλότητα Μη Καταστρεπτικός Μεγάλη γραμμική περιοχή (10 5 ) Γενική απόκριση σε οργανικές και ανόργανες ουσίες Μη εκλεκτικός Μειωμένη ευαισθησία (ng/ml) (όχι μετά από τριχοειδείς στήλες) Πλεονεκτήματα: Ελάχιστα καταστρεπτικός Αυξημένη ευαισθησία Ιδιαίτερα εκλεκτικός σε οργανικέςουσίεςπου περιέχουν αλογόνα, Ν, Ο και ηλεκτρονιόφιλες ομάδες Μειονεκτήματα: Μικρή γραμμική περιοχή (10 2 ) 4
ΑΝΙXNEYTΗΣ ΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΘΕΙΟΥ (SCD): Εκλεκτικότητα ως προς θειούχες ενώσεις (μερκαπτάνες) Βασίζεται στην αντίδραση ενώσεων θείου με όζον. Τα προϊόντα εκπέμπουν ακτινοβολία σε μια φλόγα υδρογόνου-αέρα ΑΝΙXNEYTΗΣ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ (ΑΕD): Το έκλουσμα εισάγεται σε πλάσμα ηλίου και τα παραγόμενα άτομα εκπέμπουν χαρακτηριστική ακτινοβολία η οποία ανιχνεύεται από συστοιχία διόδων ΦΛΟΓΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΑΝΙXNEYTΗΣ (FPD): Αποκρίνεται κυρίως σε θειούχες και φωσφορούχες ενώσεις, αλλά και σε άλλα στοιχεία όπως Sn Το έκλουσμα εισάγεται σε μια φλόγα υδρογόνου αέρα και Θειούχες ενώσεις S 2 * hv 394 nm Φωσφορούχες ενώσεις ΗΡΟ* hv 510 & 526 nm ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ: Χρόνος ανάσχεσης (t R ) Σχετικός χρόνος ανάσχεσης στη μέθοδο εσωτερικού προτύπου Δείκτης κατακράτησης κατά Kováts, Ι: Δείχνει τη θέση των συστατικών του μίγματος στο χρωματογράφημα σε σχέση με αλκάνια με ευθεία αλυσίδα Για κανονικούς υδρογονάνθρακες: Ι =100z ανεξάρτητα από το υλικό της στήλης, τη θερμοκρασία κοκ Για άγνωστες ουσίες: logt I = 100 logt log t log t X Z + Z+ 1 Z 100z logt = f(z) ή logt = f(σ.ζ.) είναι ευθεία γραμμή για RH ΘΕΡΜΟΪΟΝΤΙΚΟΣ ΑΝΙXNEYTΗΣ (ΤΙD): Εκλεκτικότητα ως προς ενώσεις που περιέχουν άζωτο και φώσφορο (οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα) 500 φορές πιο ευαίσθητος σε φωσφορούχες ενώσεις 50 φορές πιο ευαίσθητος σε αζωτούχες ενώσεις 5
6