8. Extrakce, princip chromatografie Flashcards
Dělení na základě distribuce mezi dvě fáze
a) plyn-kapalina = destilace, pěnové dělení, plynová rozdělovací chromatografie
b) plyn-tuhá fáze = sublimace, molekulová síta, plynová adsorpční chromatografie
c) kapalina-kapalina = extrakce, kapalinová rozdělovací chromatografie, vylučovací chromatografie
d) kapalina-tuhá fáze = srážení, frakční krystalizace, kapalinová adsorpční chromatografie, ionexová chromatografie, zonální tavení, molekulová síta
Dělení na základě různé rychlosti migrace
a) migrace polopropustnou membránou = ultrafiltrace, reverzní osmóza, (elektro)dialýza
b) migrace v silovém poli = elektroforéza, termodifuze, ultracentrifugace, hmotnostní spektrometrie
Definice a aplikace extrakce
= selektivní přechod složky z jedné fáze do druhé
- k izolaci analytu od matrice, zkoncentrování složek, odstranění interferentů
Distribuční rozdělovací koeficient a poměr
K(D) = koeficient, poměr rovnovážných konc. extrahované l. v obou fázích
D(c) = poměr, poměr celkových konc. extrahované složky v obou fázích
Účinnost extrakce
= podíl vyextrahovaného látkového množství složky k původnímu látkovému množství ve vodné fázi před extrakcí (v %)
Extrakce pevná látka-kapalina
Soxhletův aparát = diskontinuální násobná extrakce, rozpouštědlo se regeneruje destilací
SFE = extrakce tekutin v nadkritickém stavu
- analytem je tuhá fáze, činidlem je stlačený plyn (CO2+CH3OH nebo H2O(g))
- teplota nízko nad kritickou, tlak nadkritický = výhodné vlastnosti extrakčního činidla - hustota blížící se kapalině, nízké difuzní koeficienty
- extrakční schopnosti ovlivněny tlakem
Extrakce kapalina-kapalina
- dávkové uspořádání v dělící nálevce
- vsádkové v extraktorech
- tekutiny se protřepou, třepáním přejde analyt do extrakčního činidla, vrací se do varné baňky a koncentruje
Extrakce iontů kovů
= izolace iontů kovů
- nelze extrahovat polárními rozpouštědly, nutno převést na elektroneutrální částice = iontové páry (el. nenabité polární iont. centrum obklopeno vnějším obalem nepolárních molekul), komplexy
- extrakce manganistanu/rhenistanu do chloroformu tvorbou iontového páru s tetrafenylarsoniovým kationtem
- iontové asociáty tvoří kyslíkaté l. (ketony, estery,…) = zamění vodu v aquakomplexech iontů
- elektroneutrální komplexy = diethydithiokarbamát sodný, dithizon, Chelaton 3
Extrakce kapalina-tuhá fáze (SPE, SPME)
= extrakce mezi dvěma fázemi, jedna je tuhá
- z vodného prostředí na tuhý sorbent
- polární: silikagel, alumina, florisil
- nepolární: aktivní uhlí, modifikovaný silikagel
- větší zrnitost sorbentu než u LC
- minikolony, modifikované injekční stříkačky, disky
- kondiciování a promytí nezbytnou součástí SPE
Chromatografie
= dělení mezi dvě fáze (MF a SF)
- rozlišení podle skupenství MF (na plynovou, kapalinovou a SFC), podle uložení SF (kolonová, na tenké vrstvě)
- důležité parametry jsou retenční časy (mrtvý, redukovaný), retenční objem a retenční vzdálenost, počet teoretických pater a výškový ekvivalent patra, šířky píků atd
- snaha o co nejužší píky = kolona s vysokou účinností
- vliv objemu SF na TDZ separace, s větším objemem rostou i retenční objemy a doba analýzy, zlepšuje se separace složek
- teplota ovlivňuje rovnováhy
- umožňuje kvalitativní (přímou a nepřímou, absorpční nebo fluorescenční spektra) a kvantitativní (měření ploch píků) analýzu
Kinetika separačního procesu podle van Deemterova modelu
a) vířivá difuze v MF H(F)
- nestejná rychlost proudění: užší kanálky kladou odpor = pomalejší rychlost
- H(F) nezávisí na lin. rychlosti MF (u)
b) molekulární difuze v MF H(L)
- nástřik do úzké zóny, eluce difuzí v obou směrech
c) odpor proti přenosu hmoty v SF H(S)
- difuze složky dovnitř SF a zpět do různých hloubek a s různým zpožděním
d) odpor proti přenosu hmoty MF H(M)
- nestejná rychlost proudění v úzkých kanálcích prostředkem zóny = zředění
