chp8 Flashcards
what is the basic concept behind liquid chromatography
Ο διαχωρισμός επιτυγχάνεται με κατανομή των συστατικών μεταξύ 2 μη μιγνυόμενων φάσεων, μιας στατικής και μιας κινητής φάσης
—> βασίζεται στις διαφορές, που υπάρχουν σε ορισμένες ιδιότητες των συστατικών ενός μίγματος
—> όπως είναι το σημείο ζέσεως, η πολικότητα, τα ηλεκτρικά φορτία (για ιονικές ενώσεις), το μέγεθος των μορίων
—> Οι διαφορές αυτές διαφοροποιούν τη σχετική φυσικοχημική συγγένεια κάθε συστατικού προς τις δύο φάσεις
describe what happens inside the LC column
- Καθώς το δείγμα μετακινείται στη στήλη, τα συστατικά του κατανέμονται, με κάποιο μηχανισμό, μεταξύ της στατικής και κινητής φάσεως.
- Τα κλάσμα κάθε συστατικού που βρίσκεται στην κινητή φάση, μετακινείται στη στήλη, ερχόμενο σε επαφή με το νέο τμήμα της στατικής φάσεως, οπότε συμβαίνει νέα κατανομή
- Κατά τον ίδιο χρόνο, το κλάσμα του συστατικού, που βρισκόταν στη στατική φάση, έρχεται σε επαφή με νέο τμήμα της κινητής φάσεως, οπότε υφίσταται περαιτέρω κατανομή
- Η ταχύτητα μετακινήσεώς τους εξαρτάται από το κλάσμα του χρόνου παραμονής τους σε αυτή, το οποίο είναι συνάρτηση του συντελεστή κατανομής τους στις δύο φάσεις.
- Τα συστατικά με διαφορετικούς συντελεστές κατανομής θα μετακινούνται με διαφορετικές ταχύτητες μέσα από τη στήλη, με αποτέλεσμα να διαχωρίζονται σε ζώνες.
- Στο τέλος τα διαχωρισμένα συστατικά εξέρχονται από τη στήλη, όπου μπορούν να ανιχνευθούν ή και να συλλεγούν.
explain what all the components are called in LC
- Η κινητή φάση (υγρό ή αέριο) —> υγρό (ή αέριο) εκλούσεως, «εκλουστικό»,
- το διάλυμα που εξέρχεται από τη στήλη —> έκλουσμα
- Η διαδικασία διαβίβαση υγρού (ή αέριου) εκλούσεως μέσα από τη χρωματογραφική στήλη —> έκλουση
- εάν αυτό γίνεται με σταθερή παροχή —> γραμμική έκλουση
what is found at the end of the LC column
Στο τέλος της στήλης τοποθετείται συνήθως ένας ανιχνευτής, που παρακολουθεί μία αναλυτική ιδιότητα του εκλούσματος και παράγει ένα σήμα, κάθε φορά που εκλούεται ένα συστατικό (χρωματογραφική κορυφή)
—> Γενικά είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί η χρωματογραφία αν ο αναλύτης είναι διαλυτός μέσα στην κινητή φάση.
define / describe HPLC
= Η αυτοματοποίηση της παραδοσιακής υγρής χρωματογραφίας κάτω από συνθήκες που προβλέπουν ενισχυμένους διαχωρισμούς κατά τη διάρκεια σύντομων χρονικών περιόδων
—> αξιοποιώντας πολύ μικρά σωματίδια, μικρές διαμέτρους στήλης και πολύ υψηλές πιέσεις ρευστού
—> αποτελεί επέκταση της κλασικής χρωματογραφίας ανοιχτής στήλης
—> Η ανάπτυξή της οφείλεται στη βελτίωση της τεχνολογίας (χρήση Η/Υ, κατασκευή ανθεκτικών στηλών, χρήση νέων ανιχνευτών) και στις βελτιωμένες δυνατότητες που παρέχει έναντι των άλλων αναλυτικών μεθόδων
draw the HPLC mechanism
slide 17-18
Describe the order and conditions produced by each machine in HPLC
- Δεξαμενή διαλυτών
- Μία αντλία για την προώθηση διαλύτη με πίεση
—> μέχρι 4000 psi
—> ροή μέχρι 10 ml/min - Έναν εγχυτήρα βρόχου καθορισμένου όγκου
—> μεταξύ 1-200 μL (20 μL είναι ο τυπικά χρησιμοποιούμενος) - Μια στήλη, που είναι συχνά σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα, πληρωμένος συνήθως με πηκτή διοξειδίου του πυριτίου (πυριτία) καλυμμένη με οκταδεκαλοσιλάνιο (ODS), με μέση διάμετρο σωματιδίων 3.5 ή 10 μm
- Έναν ανιχνευτή, που είναι συνήθως ανιχνευτής υπεριώδους-ορατού (UV/Vis), αν και για εξειδικευμένες εφαρμογές ένα μεγάλο εύρος ανιχνευτών είναι διαθέσιμο.
- Ένα σύστημα συλλογής δεδομένων
—> μπορεί να είναι ένας υπολογιστικός ολοκληρωτής
—> ή ένας υπολογιστής με λογισμικό κατάλληλο για την επεξεργασία των χρωματογραφικών δεδομένων
What causes the διαχωρισμός in HPLC
Βασίζεται στη διαφορετική κατανομή ανάμεσα στη στατική και κινητή φάση
—> Στατική φάση = η φάση που μένει ακινητοποιημένη στη στήλη (π.χ. C18, σίλικα)
—> Κινητή φάση = μεταφέρει το δείγμα στη στατική φάση
Compare HPLC and GC
- Πτητικότητα Δείγματος:
- HPLC
—> Δεν χρειάζεται τα δείγματα να είναι πτητικά
—> Το δείγμα πρέπει να είναι διαλυτό στην κινητή φάση - GC —> Το δείγμα πρέπει να είναι πτητικό
- Πολικότητα Δείγματος
- HPLC
—> Διαχωρίζει τόσο πολικά όσο και μη πολικά μόρια
—> PAH – Ανόργανα ιόντα - GC —> Τα δείγματα μπορεί να είναι πολικά ή μη πολικά
- Θερμική σταθερότητα Δείγματος
- HPLC
—> Η ανάλυση μπορεί να γίνει σε θερμοκρασία δωματίου και κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου - GC
—> Το δείγμα πρέπει να έχει την ικανότητα να επιβιώνει στις υψηλές θερμοκρασίες
- Μοριακό βάρος δείγματος
- HPLC —> Πρακτικά, η διαλυτότητα των μορίων περιορίζει
- GC —> Τυπικά < 500 amu
- Παρασκευή δείγματος
- HPLC
—> Το δείγμα πρέπει να φιλτράρεται
—> Το δείγμα πρέπει να βρίσκεται στο διαλύτη που είναι ακριβώς ο ίδιος με την κινητή φάση - GC
—> Ο διαλύτης πρέπει να είναι πτητικός
—> γενικά να εμφανίζει χαμηλότερο σημείο ζέσεως από ότι οι αναλύτες
- Μέγεθος δείγματος
- HPLC —> Το μέγεθος του δείγματος εξαρτάται από τη στήλη
- GC —> Τυπικά 1 - 5 μL
- Μηχανισμός διαχωρισμού
- HPLC —> Στο διαχωρισμό λαμβάνει χώρα τόσο η κινητή όσο και η στατική φάση
- GC —> Η κινητή φάση μόνο μεταφέρει τους αναλύτες
- Ανιχνευτές
- HPLC
—> mainly UV-Vis
—> Η ευαισθησία είναι μεγάλη (μέχρι fg αλλά εξαρτάται από τον ανιχνευτή) - GC —> mainly FID
List all the advantages of HPLC
(+) Υψηλή ικανότητα διαχωρισμού, που επιτρέπει την ανάλυση παρτίδας από πολλά συστατικά
(+) Μεγάλη ποσοτική ικανότητα και επαναληψιμότητα
(+) Μέτριες αναλυτικές συνθήκες – σε αντίθεση με GC, το δείγμα δεν χρειάζεται να εξατμιστεί
(+) Γενικά υψηλή ευαισθησία
(+) Μικρή κατανάλωση δείγματος
(+) Εύκολος παρασκευαστικός διαχωρισμός και καθαρισμός των δειγμάτων
List different applications for HPLC
- Φαρμακευτικές ενώσεις → τετρακυκλίνες, αντιβιοτικά
- Βιοεπιστήμες → πρωτεΐνες, πεπτίδια, νουκλεοτίδια
- Προϊόντα κατανάλωσης και υγιεινής → λιπίδια, αντιοξειδωτικά, ζάχαρη
- Κλινικά → αμινοξέα, βιταμίνες
- Περιβαλλοντικά → πολυαρωματικοί υδρογονάνθρακες, φυτοφάρμακα
Describe all the uses of HPLC
- στην ανάπτυξη μεθόδων για τη σύνθεση χημικών ενώσεων
- για την απομόνωση φυσικών προϊόντων
- την πρόβλεψη των φυσικών ιδιοτήτων
- Στον έλεγχο ποιότητας για την εξασφάλιση της καθαρότητας των πρώτων υλών
- για τον έλεγχο και τη βελτίωση των αποδόσεων της διαδικασίας
- για την ποσοτικοποίηση δοκιμασίας των τελικών προϊόντων,
- στην αξιολόγηση της σταθερότητας του προϊόντος
- στην παρακολούθηση της αποικοδόμησης
- για την ανάλυση του αέρα και των υδάτων
- για τα υλικά που ενδέχεται να διακυβεύσουν την επαγγελματική ασφάλεια ή την υγεία
- για την παρακολούθηση των επιπέδων φαρμάκων στο περιβάλλον
—> Ομοσπονδιακοί και πολιτειακοί οργανισμοί χρησιμοποιούν την HPLC για την έρευνα ναρκωτικών ή για τον έλεγχο της τήρησης των απαιτήσεων της ετικέτας.
name the 2 types of HPLC based στο είδος της στατικής και κινητής φάσης
- Κανονικής φάσης
- Αντίστροφης φάσης
Name the types of HPLC based on the μηχανισμός μεταξύ του αναλύτη και της στατικής φάσης
- Χρωματογραφία προσρόφησης
- Χρωματογραφία ιοντοανταλλαγής
- Χρωματογραφία ιοντικού ζεύγους
- Χρωματογραφία αποκλεισμού μεγέθους
- Χρωματογραφία συγγένειας
- Χρωματογραφία χειρόμορφης φάσης
Categorize HPLC methods based on μέθοδο έκλουσης
- Ισοκρατικός διαχωρισμός
- Βαθμωτός διαχωρισμός
categorize HPLC methods based on την κλίμακα λειτουργίας
- Αναλυτική HPLC
- Παρασκευαστική HPLC
categorize HPLC based on the τύπο της ανάλυσης
- Ποιοτική ανάλυση
- Ποσοτική ανάλυση
compare normal vs reverse phase HPLC
- Χρωματογραφία Κανονικής Φάσης
- Πολική στατική φάση και μη-πολικός διαλύτης
- η στατική φάση (συνήθως SiO2 ή Al2O3) είναι πολικότερη από την κινητή —> η οποία αποτελείται από μη πολικούς διαλύτες όπως εξάνιο, χλωροφόρμιο.
- Χρωματογραφία Αντίστροφης Φάσης
- Μη-πολική στατική φάση και πολικός διαλύτης
- η στατική φάση, η οποία είναι λιγότερο πολική από την κινητή, αποτελείται από —> οξείδιο πυριτίου συζευγμένο με διάφορες ομάδες όπως αλκύλια (ακετύλιο, δεκαοκτύλιο), φαινύλιο, διόλες, αμινομάδες, κυανομάδες
- ενώ η κινητή φάση αποτελείται από —> μείγματα οργανικών διαλυτών (μεθανόλη, ακετονιτρίλιο κ.ά.) με υδατικά ρυθμιστικά διαλύματα και νερό
List the Παράμετροι που επηρεάζουν την επιλογή της στήλης
- Το μέγεθος των μορίων του υλικού πληρώσεως και τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της στήλης
- Η φύση της ομάδας που είναι δεσμευμένη στο υπόστρωμα, η οποία καθορίζει και την εκλεκτικότητα της στατικής φάσης
- Η διάμετρος των πόρων του υλικού πληρώσεως
- Ο τύπος του υποστρώματος, το οποίο πρέπει να είναι χημικά αδρανές
- Η περιεκτικότητα της στήλης σε ελεύθερα σιλανολικά υδροξύλια
—> Όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό τους, τόσο πιο πολική (όξινη) είναι η στήλη και τόσο ασθενέστερη είναι η συγκράτηση των μη πολικών ενώσεων
List different types of stationary phases in HPLC
- ODS πηκτή πυριτίας
- Πηκτές πυριτίας με οκτυλιωμένα σιλοξάνια και βουτυλιωμένα σιλοξάνια
- Πηκτή πυριτίας με φαινυλιωμένα σιλοξάνια
- Πηκτή κυανοπροπυλοπυριτίας
- Ισχυρός ανιονταλλάκτης (SAX)
- Πηκτή πυριτίας
- Πηκτή αμινοπροπυλοπυλοπυριτίας
- Ισχυρός κατιονανταλλάκτης (SCX)
compare Ισοκρατική έκλουση vs Βαθμωτή έκλουση
- Ισοκρατική έκλουση
—> Ο διαχωρισμός γίνεται όταν υπάρχει είτε ένας ή μίγμα διαλυτών σε σταθερή σύσταση (αναλογία). - Βαθμωτή έκλουση
—> Εφαρμόζονται 2+ διαλύτες όπου διαφέρουν αξιόσημα σε πολικότητα
—> λόγος των διαλυτών ποικίλει ανάλογα με το πρόγραμμα που εφαρμόζεται
—> διαχωρισμός ενισχύεται με την βαθμωτή έκλουση.
