gc‐instrument - nito · 2018. 5. 25. · prøvematerialet blir sluppet inn på kolonnen resten...
TRANSCRIPT
25.05.2018
1
GC‐ Instrument
Headspace‐ teknikk Alkoholer
Anita SkogholtKromatografi og massespektrometri, Trondheim 23.‐ 24. Mai 2018
1
2
GC‐ FID og GCISQ
25.05.2018
2
Introduksjon
GC= Gasskromatografi
GC‐ Instrument
Prøvens gang i instrumentet
Split/Splitless injektorer
Kapillær kolonne
Detektor‐ moduler
Headspace‐ teknikk
Metodeapplikasjon: Alkoholer
3
GC = Gasskromatografi
GC= GLC= Gass‐ væske kromatografi En analysemetode som er basert på at analyttene i et prøvemateriale blir separert ved hjelp av en mobilfase og en stasjonær fase.
Mobilfase: ‐ Inerte gasser, for eksempel : He, Ar, N, H
Stasjonær fase:Væskefase dekker innsiden av kapillærkolonne.
4
25.05.2018
3
GC = Gasskromatografi
5
GC‐ Instrument
Autosampler/ Triplus RSH
Injektor
GC‐ Ovn m/ kapillærkolonne
Flamme‐IonisasjonsDetektor (FID)
Mobilfase: HeForbrenningsgass: H+ teknisk luft Make‐ up gass: N
6
25.05.2018
4
Prøvematerialet i headspace‐ glassInkubator
Prøvematerialet injiseres i en injektor
GC‐ ovn m/Analytisk kolonne
Flammeionisasjonsdetektor
(FID)
Kromatografi
(PC med softwareprogram)
Prøvens gang i instrumentet
7
Prøvens gang i instrumentetChromeleon software program
8
25.05.2018
5
Introduksjon
GC= Gasskromatografi
GC‐ Instrument
Prøvens gang i instrumentet
Split/Splitless injektorer
Kapillær kolonne
Detektor‐ moduler
Headspace‐ teknikk
Metodeapplikasjon: Alkoholer
9
Split/Splitless Injektor
SSL= Split/ splitless
Split mode: Prøvematerialet «splittes opp» i injektoren
Split ratio på 1:100 ,vil si at1 % av
prøvematerialet blir sluppet inn på kolonnen
Resten går ut via «split outlet»‐ ventilen
Splitless mode: 85‐100 % av prøvematerialet vil bli lastet
inn på kolonnen
Dvs. at «split outlet» ventilen er lukket
10
25.05.2018
6
Split/Splitless Injektor
11
Kapillær kolonne
Langt tynt rør laget av silika‐partikler
Innsiden er dekt med en tynn film (= væskefase) som består av kjemiske forbindelser
Forsterket med en hinne av polymid
WCOT= Wall coated open tubular column12
25.05.2018
7
Kapillær kolonner
Andre oppbygninger av kapillær kolonner:
WCOT
PLOT
SCOT
13
Kapillær kolonneAnalytt eksempler:Upolare kolonner:
Cannabis
GHB
LSD
Polare kolonner:
Etylenglykol
Fettsyrer (omega‐ 3, omega – 6)
Applikasjonsspesifikke kolonner:
Metanol
Etanol
Isopropanol
Aceton
14
kolonne eksempler:Upolare kolonner:
HP5MS 30m x 0,.250 mm x 0,250 um
DB5MS 15m x 0.53mm x 1,50um
Polare kolonner: DB‐WAX 30 m x 0.25 mmr x 0.25 um omegawax 100: 15m x 0.10mm x 0.10 um
Applikasjonsspesifikke kolonner:
Rtx‐BAC‐ plus 1: 30m x 0,32mm ID x 1,80um
Rtx‐BAC‐ plus 2: 30m x 0.53 mm x 3,0um
25.05.2018
8
Detektor modulerFID =
Flamme ionisasjonsdetektor
Andre detektorer som kan kobles til en GC:
TCD= varmeledende detektor
NPD= nitrogen‐ fosfat detektor
MS detektor= massespektrometer detektor
15
Detektor moduler
Hvordan fungerer en FID ?
Prøvematerialet er i gassform
Separeres i kapillærkolonnen
Introduseres til FID’en
Forbrennes i hydrogen/luft flamme (pyrolysert)
Hydrokarboner i prøven produserer ioner og elektroner når de blir brent
Ionene blir så detektert ved hjelp av en metall‐kollektor som er koblet til en DC‐ spenning.
Antall ioner over tid blir så definert til et kromatografi16
25.05.2018
9
Detektor moduler
FID = Flamme ionisasjonsdetektor
17
Introduksjon
GC= Gasskromatografi
GC‐ Instrument
Prøvens gang i instrumentet
Split/Splitless injektorer
Kapillær kolonne
Detektor‐ moduler
Headspace‐ teknikk
Metodeapplikasjon: Alkoholer
18
25.05.2018
10
Headspace‐ teknikkPrøvepreparering
Prøvematerialet og internstandard tilsettes i headspace‐ glass
Oppvarmes i inkubator i en bestemt tid
Oppnådd gasslikevekt
Gassfasen over væskefasen i prøvematerialet blir så injisert i injektoren
Benytter en sprøyte som er temperatur‐ kontrollert
19
Headspace‐ teknikk
Temperatur og trykk følger hverandre:
Tilstandsligningen for idealgass: pV= nRT
T= absolutt temperatur (T= t+ 273,15)p= trykketV= volumn= antall mol gass R= universielle gasskonstanten
Fordeler m/ Headspace: Analyttene er flyktige Enkel prøvepreparering Temperatur kontrollert ved bruk av inkubator Teknikken kan lett automatiseres Prøvemateriale i gassfasen er renere enn i væskefase
20
25.05.2018
11
Metodeapplikasjon: Alkoholer
Analytt: Metanol
MW: 32,04186 g/mol
Kokepkt: 64,7 °C
21
Etanol
46,0419 g/mol
78 °C
Isopropanol
60,1 g/mol
82,6 °C
Aceton
58,08 g/mol
56 °C
Metodeapplikasjon: Alkoholer
Utføres på GC‐ FID m/ Headspace‐ teknikk:
Analytisk Kolonne: Rtx‐BAC‐plus 1 (30m x 0.32mm x 1.80µm), Restek
Sprøyte: 2.5mL FN GT, Thermo
Inlet liner, split: 1mm x 6.3 x 78.5, Restek
Inkubator temperatur: 50 °C
Sprøyte temperatur 120 °C
Injeksjonsvolum: 1,0 ml
Injeksjonsvolum temperatur: 250 °C
Ovns temperatur: 45 °C
Prøvepreparering:
Internstandard
Prøvemateriale
Direkte i headspace‐ glass
22
25.05.2018
12
Metodeapplikasjon: Alkoholer
Analytt: Konsentrasjon:Metanol 80,0 mMEtanol 80,0 mMIsopropanol 24,0 mMAceton 24,0 mM1‐ propanol Internstandard
23
Metodeapplikasjon: Alkoholer
24
Artikkel: Metanolforgiftningene i 2007-08, Lars Slørdal, Anita Skogholt, Kjell Aarstad, Christian L. Ellingsen, Marianne B. Brekke, Olav A. Haugen.