Puerto de Inyección. Inyección con Jeringa Inyección Manual Inyección con Automuestreador. Equipos Auxiliares Externos Purga y trampa Headspace

Transcripción

1 Puerto de Inyección Proposito: Introducir la muestra en la columna en estado de vapor. Inyección con Jeringa Inyección Manual Inyección con Automuestreador Equipos Auxiliares Externos Purga y trampa Headspace Inyección con Válvulas Válvulas de muestreo para gases Válvulas de muestreo para líquidos

2 Inyección Manual La muestra debe ser inyectada rapidamente. Para obtener picos reproducibles, picos delgados y afilidados. Las inyecciones deben ser Rapidas y Consistentes. Inyeccion lenta. Picos anchos Inyeccion rapida. Picos delgados

3 Parámetros De Inyección COLUMNA Muestras Líquidas Muestras Gaseosas empacadas = 3,2 mm ( 1 / 4 ) 0,2 L..20 L 0,1 ml 50 ml capilares = 0,25 mm 0,01 L.. 3 L 0,001 ml.. 0,1 ml Sólidos: convencionalmente se disuelve en un solvente adecuado y se injecta la solución

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5 Microjeringas Para Injección LÍQUIDOS Capacidades típicas: 1 L, 5 L e 10 L Microjeringa de 10 L: émbolo aguja (inox 316) Cuerpo (pyrex)

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11 Aplicación

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13 Modalidad Split Introduce solo una pequeña cantidad de muestra a la columna Es usado para muestras concentradas Produce picos estrechos y afilados Modalidad Splitless El total de la muestra es introducida a la Columna Es usado para muestras muy poco concentradas Los picos obtenidos son mas dispersos que los de la modalidad Split

14 Puerto de inyección capilar Modo Split: Para análisis de componentes mayoritarios Modo Splitless: Para análisis de componentes traza

15 Efecto del split Determina la cantidad de muestra que entra a la columna Típico 20:1 100: pa Relación de Split 20: Tiempo (minutos) A mayor relación de Split, menor tamaño de la señal

16 Relación

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18 Qué papel juega la Temperatura del horno (Columna)?

19 Isotermico Operacion de la temperatura del horno

20 Efecto Solvente La temperatura inicial es mantenida por abajo del punto de Ebullicion del solvente causando que el solvente se condense En la cabeza de la columna inchando " la fase Estacionaria, atrapando el analito S S S S S S S A A S A S S S S A S S S A S A S S A S S S S S S S S S S A = ANALITO S S S S S A A S S A S S S S A S S S S S S S S A A S S A S S S S S S S S = SOLVENTE S S S S S A SOLVENTE PUNTO DE EBULLICION TEMP HORNO ( C) ( C) DICLOROMETANO CLOROFORMO DISULFURO CARBONO DIETIL ETER PENTANO HEXANO ISO-OCTANO

21 Cuando el tiempo de retención se incrementa, el ensanchamiento de los picos, tambien se incrementa Carateristicas de Operacion Isotermica La temperatura práctica más baja isotérmica es determinada por 2 factores: La paciencia del operario (tiempo de Retención de los últimos picos). Ensanchamiento excesivo de los últimos picos

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23 La temperatura práctica más alta isotérmica dependerá de: El límite máximo de temperatura de la fase líquida. La estabilidad de la muestra. El tiempo de la retención de los primeros componentes

24 Temperatura vs Tiempo de Retención o A. 30 C. 1 2 o B. 40 C. 1 2 o C. 50 C. 1 2 o D. 60 C. 1 2 From pg BASIC GAS CHROMATOGRAPHY by A.M. McNair & E.J. Bonelli, VARIAN

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26 TEMPERATURA Programación Lineal De Temperatura Parámetros para una programación de temperatura: T FIN T INI Temperatura Inicial T FIM Temperatura Final R t INI Tiempo Isotérmico Inicial t FIM Tiempo Final del Programa T INI R Velocidade de Calentamiento t INI t FIN TIEMPO

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28 Características de los programas de temperatura Utilizar cuando los componentes tienen una diferencia de los puntos de ebullición (> 20 grados). Reduce el tiempo de análisis. Produce picos más delgados. Produce mejor reproducibilidad cuantitativa, especialmente en los últimos componentes que eluyen. Aumenta el sangrado de la columna produciendo un aumento de la línea base.

29 Columnas

30 Objetivos: Identificar las diferencias entre las columnas empacadas y capilares Conocer como seleccionar las columnas para los diferentes tipos de aplicación Conocer la operación isotérmica y la programacion de rampas de temperatura del horno

31 Columnas Empacadas EMPACADAS = 3 a 6 mm L = 0,5 m a 5 m Llenado con pulverizado sólido (FE sólida o FE de líquido depositado en las partículas del relleno)

32 Columnas Empacadas Uso casi universal: TIERRA DE DIATOMEAS molido calcinación Lavado con ácido Esqueletos fósiles (SiO 2 + óxidos metálicos) de algas microscópicas fusión con NaOH silanización Chromosorb Anachrom Supelcoport...

33 Columnas Empacadas FE Líquidas : Soporte La Fase Estacionaria líquida se deposita sobre un SOPORTE sólido área superficial entre 0,5 e 10 m 2.g -1 microporos regulares (~ 1 mm) NO interaccionar con la muestra buena resistencia mecánica

34 Columnas Capilares CAPILAR = 0,1 a 0,5 mm L = 5 m a 100 m Paredes internas recubiertas con una fina película (fracción de m) de FE líquida o sólida

35 Vista interna de una columna capilar

36 Fases Estacionarias Las más comúnes Polímeros de Siloxano Poli(etilen) glicoles Polímeros porosos

37 Muestra: Keroseno Analisis en columna empacada: 6' x 1/8" 5% OV101 en 80/100 Chromosorb Análisis en columna megaboro: diámetro 0.53 mm Comparacion de los tipos de columna Analisis en columna capilar: diametro 0.32 mm

38 Selección fase estacionaria Use fases polares para separar compuestos polares Use fases no polares para separar compuestos no polares

39 El Catálogo Provee Información : Nombre Común de la fase estacionaria Nombre Químico de la fase estacionaria Fases estacionarias equivalentes Temperatura mínima y máxima de trabajo Ejemplos de aplicaciones

40 Parámetros de selección Tipo se fase estacionaria Espesor de la fase estacionaria Diámetro interno de la columna Longitud de la columna

41 Columnas Porous Layer Open Tubular (PLOT) Tubo de Silica Fundida con una capa interna de un material adsorbente. Oxido de Alumnio/KCI Tamíz molecular (Molecular Sieve) Polímeros Porosos (Similar a Porapak) Ventajas Análisis de substancias de bajo peso molecular o gases inertes a temperatura ambiente. Desventajas Baja Eficiencia Problemas de Reproducibilidad/estabilidad en el tiempo

42 FASES ESTACIONARIAS NO POLARES 100% Metil (DB-1) 5% Fenil (DB-5)

43 POLARIDAD Intermedia 35% Fenil (DB-35) 50% Fenil (DB-17) 6% Cianopropilfenil (DB-1301) 14% Cianopropilfenil (DB-1701)

44 POLISILOXANOS Cianopropilfenil metil Substituido C H 3 C 3 H 6 CN Si O Si O C H 3 m n 6% cianopropilfenil (DB-1301) 14% cianopropilfenil (DB-1701) 50% cianopropilfenil (DB-225)

45 POLARIDAD Polar 50% Cianopropilfenil (DB-225) 50% Cianopropil (DB-23) 50% Trifluoropropil (DB-210) Poli(etilen) glicol (DB-WAX)

46 POLISILOXANOS Cianopropil metil Substituido C H 3 C 3 H 6 CN Si O Si O CH 3 m CH 3 n 50% cianopropil (DB-23)

47 Fase Estacionaria Poli(etilen) Glicol HO CH 2 CH 2 O H n 100% PEG (DB-WAX) Menos estable que los polisiloxanos Columnas Polietilenglicol modificadas

48 Columnas Empacadas y PLOT Aplicaciones Gases Permanentes 2 Columnas Empacadas 1. Hidrogeno 5% 2. Nitrogeno 48.5% 3. Oxigeno 13% 4. Argon 0.5% 5. Monoxido de carbono 33% min Columna: 6' x 1/8" SS packed with HayeSep A 80/100 mesh Horno: o 25 C Detector: TCD Flujo: He 23 cc/min Muestra: 25 microlitros Aire mas hidrogeno y Monoxido de carbono

49 Columnas Empacadas y PLOT Aplicaciones Analisis de aire delaboratorio Columna PLOT Column: 25 M x 0.32 mm fused silica PLOT Molsieve 5A (30.0 mm) (HP Part No P-MS2) Temperature: o 30 C Carrier Gas: H2, 55kPa (0.55 bar, 8 psi), 56 cm/s Injector: Splitter, 200 ml/min o T = 150 C Detector: TCD o T = 180 C 2 3 Sample size: 30 ul 1. Argon 2. Oxygen 3. Nitrogen 1 o 8 min

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52 Ejemplo de Aplicaciones (cont.) Drogas Amphetimines Injected as the Salts Alkaloid Street Drugs 2 1. Procaine 280 C 1 1. Amphetamine sulfate 2. Methamphetamine 2. Methadone 3. Cocaine 4. Codeine 5. Morphine 6. Heroin 7. Quinine C 15 C/min min 8 min Column: Carrier: Oven: Injection: Detector: HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone) 10m x 0.53mm x 2.65 m film (HP Part No Z-121) m (He) = 30ml/min 120 C Packed column injection port with Series 530u adapter installed MSD, HP 5970A Column: Carrier: Oven: Injection: Detector: HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone) 10m x 0.53mm x 2.65 m film (HP Part No Z-121) u(he) = 20ml/min Temperature program listed above 12 ng/component, packed column injection port with Series 530 m adapter installed NPD

53 LONGITUD DE COLUMNA. Retención y Resolución 210 o C Condiciones isotérmicas

54 Diámetro interno y Eficiencia

55 Análisis de gasolina: Espesor de película vs. tiempo de retención Gasoline Premium Column 15 m/0.3 mm SE-52 Espesor de pelicula (um) programmed 2 /min 80 Analysis of gasoline on columns with varying stationary phase film thickness. (K. Grob and G. Grob, HRC & CC, 2 (1979) 109, reprinted with permission)

56 Límites de temperatura Inferior.- la FE adquiere propiedades de sólido, se hace menos eficiente, pero no se daña Menor al máx.- la FE trabaja normal Superior.- 20ºC debajo de su T máx. Sólo en períodos cortos.

57 Medición del flujo Velocidad lineal cm/s = L/t 0 Velocidad volumétrica ml/min F = πr 2 L/t 0

58 Medición del flujo Se mide el tr de un compuesto no retenido DCT aire DIF, DCT butano DCE cloruro de metileno

59 Medidores de flujo

60 Flujo recomendado Columnas Empacadas DI Flujo ml/min Flujo lineal cm/s ¼ /

61 Flujo recomendado Columnas Capilares D.I. Flujo ml/min Flujo lineal cm/s

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