Dělení směsi etylacetát butylacetát plynovou chromatografií

Princip:            Chromatografie je metoda, při které dochází k rozdělení složek mezi dvě fáze, z nichž jedna je nepohyblivá (stacionární) a druhá je pohyblivá (mobilní). Protože síla, jakou jsou složky v koloně zachycovány stacionární fází se u jednotlivých látek liší, je i doba průchodu kolonou různá. Takže čas, za jaký složka prošla kolonou, tzv. retenční čas, je charakteristický pro danou látku. Po průchodu kolonou dojde k rozdělení jednotlivých složek vzorku a oddělené složky vstupují do detektoru. Velikost signálu vycházející z detektoru je potom množství látky obsažené ve vzorku.

Úvod:                Plynová chromatografie je jednou z nerozšířenějších analytických metod. Uplatňuje se nejen při analýze plynů, ale také všech látek, které lze definovaným způsobem do plynného stavu převést. To znamená nejen těkavé kapaliny, ale i některé tuhé látky s bodem varu cca do 400°C.

Schéma:

                          1) nosný plyn, 2) čistící zařízení nosného plynu, 3) regulace, 4) dávkovací zařízení, 5) kolona, 6) detektor, 7) zapisovač, 8) termostat, 9) regulace teploty, 10) chromatograf

- použitý přístroj: CHROM5 (labora Praha)

- nosný plyn: dusík

- kolona: ocelová, 3m dlouhá a náplní 13% PEGA ( polyethylenglykoladipa) nanesená na chromsorbu PAW

- detektor: plameno ionizační, k ionizaci molekul stanovované látky dochází v plameni vodík - vzduch

Postup

 práce:            1) Otevřeme hlavní ventil bomb s nosným plynem (dusík) a plyny plameno ionizačního detektoru ( vodík a vzduch).

                          2) Zapneme přístroj: a) hlavním vypínačem (zelené světlo) POWER, b) vypínač elektroregulace MAINS

                          3) Nastavíme teploty (zkontrolujeme): a) na termostatu 80°C, b) nástřiku (SAMPLE) 130°C, c) detektoru (DETECTOR B) 130°C

                          -  v levé dolní části přístroje

                          4) Zkontrolujeme případně průtok nosného plynu přes kolonu - hodnota 50 l/min

                          5) Nastavíme průtok plynu na detektoru: a) vzduch na 400 ml/min, b) vodík na maximum a zapálíme plamen detektoru. Poté průtok nastavíme na 35 ml/min.

                          6) Zkontrolujeme nastavení elektroregulace - citlivost detektoru - RANGE 100, ATTENUATOR 16, COARSE 1000

                          7) Zapneme zapisovač: a) POWER (zelené světlo), b) LINE 1 (pisátko spuštěno)

                          - knoflíky COARSE a ZERO FINE nastavíme pisátko do polohy 10 na papíru

                          8) Počkáme asi 30 minut až se ustálí teploty detektoru, termostatu a nástřiku

                          9) Nasuneme pisátko bez kloboučku do zapisovače, spustíme je na papír - PEN 1 a zapneme posun papíru - CHART. Posun papíru nastavíme na cm/min

                          10) Když je chod přístroje ustálený (nulová linie zapisovače je stabilní alespoň 10 minut), provedeme nástřik vzorku do kolony. Nastřikujeme 10μl dávkovací stříkačkou, cca 10x propláchneme vzorkem, potom nabereme 2 μl vzorku a opatrně vsuneme jehlu do otvoru pro nástřik tak, že pravou rukou držíme stříkačku a levou přidržujeme jehlu v kolmém směru, aby nedošlo při průchodu těsněním k jejímu ohnutí. Když při vsunování narazíme na překážku, povytáhneme jehlu a po pootočení  ji zasuneme celou. Do chromatografu vstříkneme obsah stříkačky a na zapisovači zaznamenáme čas nástřiku

                          11) Po průchodu kolonou (2-5 minut) se vzorek dostane do detektoru, což se projeví zvýšenm ionizačního proudu, v obvodu detektoru a toto jr zaznamenáno na zapisovači. Jako první opustí kolonu níže vroucí složka - etylacetát a poté výše vroucí složka butylacetát

                          12) Po opětovném ustálení nulové linie postupně vypneme chromatograf v pořadí: a) zapisovač, b) elektroregulace, c) regulace teploty

                          - zapneme ventilátor vedle hlavního vypínače. Po snížení teploty pod 40°C vypneme ventilátor, hlavní vypínač (MAINS( a uzavřeme přívody dusíku, vodíku a vzduchu

          Úkoly:            Ze vzorku směsi, ve které je v určitém poměru etylacetát a butylacetát nadávkujte do kolony 2μl vzorku. Ze získaného chromatogramu vyhodnoťte:

                        a) Retenční čas etylacetátu a butylacetátu (s)

                        b) Obsah obou složek ve vzorku (%)

                        c) Účinnost kolony (počet teoretických pater kolony)

Použité

              vztahy:

         Ethylacetát pobýval v koloně po dobu 1,5 minuty a ve vzorku bylo této složky 36,65%. Účinnost kolony pro ethylacetát je 699,89. Butylacetát pobýval v koloně po dobu 3,33 minuty a ve vzorky bylo této složky 63,35%. Účinnost kolony butylacetátu je 533.

Chromatograf, na kterém jsme prováděli měření

peaky výsledného dělení