gascromatografia[1]

7/25/2019 gascromatografia[1]

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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag. 1

- quaderni di analisi chimica strumentale -- quaderni di analisi chimica strumentale -

GASCROMATOGRAFIAGASCROMATOGRAFIA

Indice generale

1 - SEPARAZIONI CROMATOGRAFICHE....................................................................................2 1.1 Introduzione..................................................................................................................................................................................2

1.2 L'esperimento fondamentale della cromatografia.......................................................................................................................4

1.3 I meccanismi sui quali si basa la separazione cromatografica....................................................................................................51.4 Le tecniche cromatografiche........................................................................................................................................................6

2 - LA GAS CROMATOGRAFIA.....................................................................................................7 2.1 Strumentazione.............................................................................................................................................................................7

2.2 I picchi e il cromatogramma......................................................................................................................................................10

2.3 Risoluzione, selettivited efficienza in una separazione cromatografica................................................................................11

3 - APPLICAZIONI ANALITICHE................................................................................................13 3.1 Analisi qualitativa .....................................................................................................................................................................13

3.2 Analisi quantitativa................... ................................................... ...................................... ................................. ......................13

3.2.1 Confronto diretto dell'area dei picchi................... ..................................... ................................. ................................. ..........14

3.2.2 Normalizzazione interna.......................................................................................................................................................15

3.2.3 Taratura diretta......................................... ................................................... .................................................. .........................163.2.4 Standardizzazione esterna....................................... ..................................................... .................................................. ........16

3.2.5 Standardizzazione interna..................... ................................................. ..................................................... ...........................17

3.2.6 Metodo dell'aggiunta................................................................................... .................................................. .........................18

3.3 Tecnica operativa.......................................................................................................................................................................19

4 - ESERCITAZIONI E VERIFICHE..............................................................................................224.1 Esercizi sulle analisi gascromatografiche........................... .............................................................. ........................................22

4.2 Quesiti a risposta aperta.............................................................................................................................................................22

4.3 Quesiti a risposta multipla..........................................................................................................................................................23

Copyright 2004 - Napoleone Fabbri, Pierligi !obino, "ia#paolo $i#onelli%e&t'opera rila&iata &otto la lien*a Creative Co##on& - +ttrib*ioneNonCo##erialeConivii allo &te&&o #oo 2.0 Italia/Per vi&ionare na opia i e&ta lien*a vi&ita il &ito 1eb http33reativeo##on&.org3lien&e&3by-n-&a32.03 o rihieila per po&ta aCreative Co##on&, 5 Nathan bbott ay, $tan7or, Cali7ornia 5480, 9&a.

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1 - SEPARAZIONI CROMATOGRAFICHE

1.1 Introduzione

La cromaogra!ia " #na ecnica di $e%ara&ione di 'ari com%oneni di #na mi$cela$ al pari di una

distilla%ione fra%ionata$ di una cristalli%%a%ione e una estra%ione con sol&ente....

.... per: #olto, #olto, pi; e77iae


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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag.

1.2 Il principio: la distribuzione delle sostanze tra due fasi

Con&ieria#o n &i&te#a 7or#ato a e 7a&i in iviene introotta na &o&tan*a la sostanza si

distribuir fra le due fasi a seconda delle sue

particolari propriet chimico-fisiche,

Indicando con Cme Csle sue concentra%ioni nella fase mobile e nella fase sta%ionaria rispetti&amente$ esupponendo che le condi%ioni sperimentali siano tali da conseguire il raggiungimento di e7uilibri successi&i

del tipo: Cm CS

possiamo rappresentare con 8 la corrispondente costante di e7uilibrio: 8 9 Cs Cm

8 prende il nome di coefficiente di distribu%ione.

6 dal &alore di 8 che dipende il tempo di riten%ione$ cio; il tempo che occorre per percorrere lintera fasesta%ionaria. Infatti il tempo che una sostan%a trascorre nella colonna dipende dal &alore di Csrispetto a Cm::cose7ua%ione

8 9 Cs Cm

; le7ua%ione di una retta$ la cui penden%a ; data da

tg ?98.

ella figura ( ; riportata tale retta$ detta i$oerma

di di$ri)#&ione$ di due sostan%e A e # per le 7uali

8a@ 8b.

Ci/ significa che la sostan%a # ; pi= affine per lafase fissa di 7uanto lo sia la sostan%a A. Se 7uestedue sostan%e A e # percorrono insieme la colonna$accade che A uscir0 per prima.

Quanto maggiore la differenza di K tantomigliore sar la separazione tra le sostanze.

fig. (

In pratica le isoterme non hanno landamento teorico&isto$ ma si presentano come in fig. .

Ad esempio ad un certo punto la fase fissa nontrattiene la stessa 7uantit0 di sostan%a rispetto allafase mobile e si a&&icina alla satura%ione$ cio; lacapacit0 sol&ente della fase fissa pu/ dirsi esaurita.

Per 7uesta ragione le singole %one delcromatogramma non hanno contorno preciso esimmetrico.

fig.


Cs

Cm

Cs

Cm

B

A

Cs

Cm

!a$e S

!a$e M


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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag.

1. !"esperimento fondamentale della cromatografia

Tutte le &arie tecniche cromatografiche possono essere ricondotte ad un cosiddetto Besperimentofondamentale$ che illustra il principio su cui si basa la cromatografia.

Supponiamo di a&ere una colonna riempita uniformemente di un materiale solido in granuli di dimensioniomogenee 1la cosiddetta fase sta%ionaria$ o fase fissa2.

All'ini%io della colonna si deposita la miscela contenente le sostan%e da separare.

Si fa scorrere poi un sol&ente 1la fase mobile$ detta eluente2: la fase mobile trasciner0 in modo di&erso ledi&erse sostan%e lungo la colonna$ a seconda della loro affinit0 &erso le due fasi.

Tale effetto pu/ essere ricostruito$ anche numericamente$ immaginando che nei &ari strati della colonna sieffettui una serie di estra%ioni successi&e in cui si raggiunge l'e7uilibrio corrispondente al coefficiente didistribu%ione.

6ffettuando infatti una simula%ione numerica di tale successione di Bmicro-e7uilibri si ottengono facilmentegrafici che mostrano il procedere della separa%ione$ con la distribu%ione di ogni sostan%a secondo i picchi diconcentra%ione 1di forma 'gaussiana'2 tipica dei cromatogrammi:

Con il procedere della separa%ione$ le sostan%e usciranno dalla colonna dopo il passaggio di un certo

tempo 1tempo di ritenzione2 durante il 7uale ; fluito un certo &olume di sol&ente 1#olume di ritenzione2.

Se si misura la concentra%ionedelle sostan%e in uscita dallacolonna si ottiene il cosiddettocromatogramma1che riporta

le concenra&ioni di sostan%a

in uscita in fun%ione del em%o

o del 'ol#medi eluente2:



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1.$ I meccanismi sui quali si basa la separazione cromatografica

I principali meccanismi chimico-fisici della separa%ione cromatografica si basano su:

1+ Ad$or)imeno

>a fase sta%ionaria 3 un solido sulla cui superficie si tro&ano dei

siti atti&i in grado di stabilire legami secondari 1dipolo-dipolo$ponte di idrogeno$ Dan der Eaals2 con le di&erse molecoledella miscela da risol&ere 1separare2. Se la fase mobile 3 unli7uido si parla di cromatografia li7uido-solido 1=$C2$ se in&ece3 un gas$ di cromatografia gas-solido 1"$C2.

In genere$ le molecole che pi= facilmente &engono fissate sono7uelle che presentano gruppi polari$ anche se la naturadelladsorbente influisce sul fenomeno. >aumento ditemperatura agisce negati&amente sulladsorbimento in 7uantopro&oca una maggior agita%ione termica.

2+ Ri%ari&ione

>a fase sta%ionaria 3 un li7uido$ in cui si &erifica una &era epropria solubili%%a%ione delle sostan%e da anali%%are. 6ssepertanto si ripartiscono fra le due fasi 1immiscibili tra loro2 e lacostante 8 prende il nome di coefficiente di riparti%ione e lalegge 8 9 Cs Cm legge di ernst.

Se la fase mobile 3 un gas si parla di cromatografia gas-li7uido1"=C2$ se in&ece 3 un li7uido$ di cromatografia li7uido-li7uido1==C2.

+ Scam)io ionico

>a fase sta%ionaria 3 costituita da molecole contenenti gruppiatti&i$ dotati di cariche elettriche 1positi&e o negati&e2$ i 7ualisono in grado di scambiare i propri controioni con la solu%ioneda cui &engono lambiti$ attra&erso un meccanismo dicompeti%ione tra gli ioni della fase sta%ionaria e 7uelli con lastessa carica contenuti nella fase mobile. Anche in 7uesto caso

la separa%ione a&&iene secondo un criterio di affinit0 per la fasesta%ionaria$ criterio dettato dalla maggiore o minorecompetiti&it0.

+ E$cl#$ione

4tili%%ando una fase solida porosa 1o un gel2 con pori di opportune dimensioni$ ; possibile rallentaremaggiormente le particelle pi= piccole che$ penetrando nei pori$ &engono poi trattenute.


!a$e $a&ionaria $olida

!a$e mo)ile li4#ida o ga$$o$a

$#%%oro $olido

!a$e mo)ile li4#ida o ga$$o$a

!a$e $a&ionaria li4#ida

5 5 5 5

!a$e $a&ionaria $olida

!a$e mo)ile li4#ida

-

- - - -


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1.% !e tecniche cromatografiche

>a classifica%ione fondamentale dei metodi cromatografici si basa sul fatto che la fase mobile pu/ essere unli7uido 1cromatografia li7uida2 o un gas 1cromatografia gassosa o gas-cromatografia2.

Fentre la cromatografia li7uida pu/ essere reali%%ata su colonna$ su strato sottile e su carta$ la gas-cromatografia 3 limitata alluso della colonna.

Tenuto conto dei di&ersi meccanismi di separa%ione e delle di&erse solu%ioni sperimentali adottabili$ si sonos&iluppate numerose tecniche cromatografiche$ che comprendono:

Cromaogra!ia $# $rao $oile *TLC+$ do&e la fase sta%ionaria pu/ essere gel di silice$ allumina$ cellulosain pol&ere$ fatta aderire ad un apposito supporto 1alluminio$ carta plastificata$ lastra di &etro2 e la fase mobile3 costituita da &ari sol&enti organici.

>e tecniche di elui%ione possono essere di tipo ascendente$ discendente o ori%%ontale.

Cromaogra!ia $# cara *PC+ $ do&e la fase sta%ionaria 3 costituita dallac7ua ine&itabilmente presentenella cellulosa come umidit0 1*2$ anche se la carta pu/ essere alloccorren%a trattata con li7uidi di&ersi$ ela fase mobile 3 scelta in fun%ione del tipo di fase sta%ionaria e delle propriet0 chimiche dei composti daseparare. Quasi sempre comun7ue 3 una miscela contenente ac7ua.

Cromaogra!ia $# colonna a )a$$a %re$$ione *LPC+. Il modo non 3 molto dissimile da 7uello descrittooriginariamente da Ts,ett. >a fase mobile 3 un li7uido organico a bassa &iscosit0 mentre le fasi sta%ionarie$solide$ li7uide o gel$ possono a&ere caratteristiche chimico-fisiche molto &ariabili. >a tecnica pre&ede ladeposi%ione in testa ad una colonna 1impaccata con unopportuna fase fissa2 di una certa 7uantit0 dimiscela da separare. acendo scorrere leluente lungo 7uesta colonna si ottiene una certa distribu%ione deicomponenti della miscela lungo la fase sta%ionaria 1&edi figura nella pagina ini%iale2.

Cromaogra!ia in !a$e li4#ida ad ele'ae %re$a&ioni *HPLC+$ che consiste nella &ersione strumentale

della cromatografia su colonna. >'eluente &iene fatto fluire ad alta pressione e le sostan%e in uscita&engono rile&ate strumentalmente con opportuni dispositi&i.

Ga$romaogra!ia *GC+$ in cui la fase mobile ; un gas$ e che &err0 dettagliatamente studiata nel capitolo

successi&o.

H H H

i seguito &err0 descritta pi= dettagliatamente la gascromatografia$ in 7uanto tecnica importante e moltodiffusa$ nonch3 disponibile nei nostri laboratori.

Folti dei principi descritti possono essere adattati ad altre tecniche cromatografiche.



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2 - LA GAS CROMATOGRAFIA

ella tecnica gas-cromatografica la fase mobile 3 un gas che fluisce attra&erso una colonna in cui si tro&a lafase sta%ionaria$ la 7uale pu/ essere un solido granulare poroso oppure un li7uido.

Secondo lo stato fisico della fase sta%ionaria$ la gas-cromatografia si pu/ suddi&idere in cromatografia gas

solido 1"$C2 e in cromatografia gas li7uido 1"=C2.

Questo metodo$ che ha conosciuto un grande s&iluppo a partire dagli anni J+*$ conser&a tuttora unaposi%ione di primo piano come tecnica analitica. L8#nica limia&ione della ga$-cromaogra!ia " la

nece$$i9 di rendere 'olaili i cam%ioni da anali&&are$ per cui in alcuni casi essa 3 soppiantata dall

>P=C1cromatografia li7uida ad alto potere risoluti&o2.

I meccanismi di separa%ione relati&i alla "Csono sostan%ialmente due: riparti%ione e adsorbimento$ di cui si3 gi0 parlato. Il primo nel caso che la fase sta%ionaria sia li7uida$ il secondo 7uando 3 solida.

2.1 &trumentazioneDediamo ora lo schema essen%iale dello strumento$ il gas-cromatografo$ per poter capire lintero processodi analisi:

(2 Sistema di alimenta%ione gas di trasporto 1carrier2.

Si tratta di bombole di gas inerte 1a%oto$ elio$ argon2$ tal&olta pu/ essere utili%%ato anche lidrogeno. >oscopo principale 3 7uello di trascinare i componenti della miscela in analisi lungo la colonna cromatografica.

2 Sistema di alimenta%ione dei gas per il ri&elatore I.

Qualora si utili%%i un ri&elatore a ioni%%a%ione di fiamma 1I2 ; necessario alimentare un combustibile e dun comburente 1ad esempio idrogeno ed aria2.



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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag. :

K2 Iniettore o camera di inie%ione.

Il suo compito 3 assicurare listantanea &apori%%a%ione del campione.

Poich3 con luso di colonne capillari 1&edi pi= a&anti2 la 7uantit0 di campione da iniettare 3 dellordine deinanolitri$ e misurare 7ueste 7uantit0 con siringhe 3 praticamente impossibile 1con apposite siringhe si arri&aai L>2$ sono state messe a punto particolari tecniche di inie%ione. Spesso si utili%%ano 7uindi opportune

tecniche 1&plit$ ...2 che consentono di far entrare effetti&amente in colonna solo una parte 1ad esempio ca.((**2 del li7uido iniettato.

>a camera di inie%ione ; corredata da un sistema di resisten%e &ariabili attra&erso le 7uali ; possibile fissarela temperatura ritenuta pi= adatta per la &apori%%a%ione della miscela. >introdu%ione del campione &ieneeffettuata con una inie%ione su un apposito disco di gomma al silicone$ posto tra una ghiera metallica e ildispositi&i di attacco alla colonna.

M2 Colonna.

>a colonna pu/ essere di due tipi: impaccata o capillare..

>impaccata 1diametro interno -M mm$ lunghe%%a (-M m2$ usata nella gas-cromatografia classica$ comporta

una separa%ione in colonna di acciaio o di &etro1due metri circa2 riempita di materiale inerte 1supporto per lafase sta%ionaria2 sul 7uale ; distribuita una pellicola sottile di li7uido 1fase sta%ionaria2 continuamenteattra&ersata da un gas 1fase mobile2 detto gas di trasporto. Il processo di separa%ione ; limitato dallalente%%a di elui%ione della molecole del campione lungo la colonna.

>a capillare 1diametro interno *$(-*$N mm$ lunghe%%a (*-(** m2$ ormai di uso comune$ rappresentaunimportante inno&a%ione per la sua rapidit0 di elui%ione e per una migliore risolu%ione 1il numero di picchirisolti$ in met0 tempo$ ; superiore di oltre 7uattro &olte 7uello della colonna impaccata2. 6ssa ; molto pi=lunga dellimpaccata 1anche cento metri2$ di diametro molto minore e 7uindi contiene una 7uantit0 moltominore di fase sta%ionaria$ per cui la 7uantit0 di campione da iniettare ; molto pi= piccola e &iene eluitaprima.

>e colonne sono alloggiate in una camera termostatica$in genere a circola%ione di aria calda$ con 7uestosistema &iene assicurata una buona stabilit0 di temperatura. 4n dispositi&o permette alloperatore di fissare

la temperatura$ la 7uale pu/ essere mantenuta costante per tutta la durata dellanalisi 1isoterma2 oppurefatta &ariare 1programmata2.

!2 Oi&elatore.

I dispositi&i in grado di ri&elare la presen%a di una sostan%a estranea nel gas di trasporto$ a &alle dellacolonna$ possono di&idersi in uni&ersali e seletti&i. I primi consentono di indi&iduare tutti i componenti di unamiscela$ i secondi ri&elano solo particolari categorie di composti.

Tra i ri&elatori pi= usati$ si segnalano:

-Ri'elaore a ioni&&a&ione di !iamma *'I()

Si tratta di un ri&elatore uni&ersale ma distrutti&o in 7uanto i campioni&engono bruciati per ottenerne la trasforma%ione in ioni allo stato gassoso.Il carrier &iene con&ogliato &erso un ugello a cui giungono anche idrogenoed aria$ necessari per alimentare una piccola fiammella. 4na resisten%aposta accanto allugello pro&oca laccensione della fiammella. Questultimasi tro&a circondata da un collettore cilindrico caricato positi&amente ilsecondo elettrodo del circuito$ 7uello caricato negati&amente$ 3 costituitodallugello stesso.

>a microfiamma pro&oca una debolissima corrente ionica tra gli elettrodi$che &engono mantenuti sotto una differen%a di poten%iale di circa K**D.Questa corrente$ elaborata$ amplificata e misurata$ &iene in&iata ad unopportuno registratore e costituisce il rumore di fondo. Quando un

componente della miscela raggiunge la fiamma$ &iene subito ioni%%ato conconseguente aumento dellintensit0 di corrente e 7uindi ri&elato con unsegnale pi= intenso. Come gi0 detto 7uesto ri&elatore 3 di tipo uni&ersale$ sono poche infatti le sostan%e



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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag. ;

che hanno poten%iali di ioni%%a%ione cos< alti da non poter essere ioni%%ate nelle normali condi%ioni di la&oro1tra 7ueste abbiamo ac7ua$ solfuro di carbonio$ anidride carbonica$ ossido di carbonio$ ossidi di a%oto$ammoniaca$ acido solfidrico$ biossido di %olfo$ acido formico$ gas nobili$ a%oto e ossigeno2. >a sensibilit0 di7uesto ri&elatore 3 molto ele&ata$ infatti si pu/ arri&are ai nanogrammi.

-Ri'elaore a ca#ra di eleroni **+()

Si tratta di un ri&elatore seletti&o e non distrutti&o. 6sso 3 costituito da unasorgente radioatti&a 1

+Ki2 che emette radia%ioni beta 1elettroni2. Gli

elettroni$ detti primari$ emessi dalla sorgente$ &engono a tro&arsi in uncampo elettrico di cui la sorgente costituisce lanodo$ mentre il catodo sitro&a &erso luscita. Gli elettroni primari colpiscono il carrier formando ionipositi&i ed elettroni secondari. Il flusso di 7ueste cariche costituisce lacorrente di fondo e dipende dalla differen%a di poten%iale tra i due elettrodi.Quando insieme al carrier 3 presente unaltra sostan%a elettroaffine$ cio; ingrado di catturare gli elettroni secondari$ si &erifica una diminu%ione dicorrente di fondo. >a corrente$ elaborata$ amplificata e misurata$ &ienein&iata ad un registratore. I limiti di ri&elabilit0 possono essere molto bassi$ad esempio per i pesticidi cloro-organici o deri&ati del fosforo$ si pu/arri&are a ri&elare i picogrammi. >e sostan%e maggiormente ri&elate sono

7uelle contenenti alogeni.

-Ri'elaore a a ermocond#ci)ili9 *Ha temperatura dipende a sua &olta dallaconducibilit0 termica dei gas con cui sono a contatto i filamenti 1e che &aria con la composi%ione dei gasstessi2. 4n sensore ; lambito dal carrier puro mentre l'altro ; sull'uscita della colonna: un accurato sistemaelettrico rile&a ed amplifica le differen%e dei due segnali.

>a sensibilit0 di 7uesto ri&elatore non ; ele&ata ed inoltre costringe all'uso di carrier pi= costosi 1adesempio elio e argon2.

+2 Oegistratore e integratore.

Il segnale in uscita dal ri&elatore passa ad un registratore che ha il compito di reali%%are il tracciatocromatografico.

I moderni strumenti sono corredati anche di un integratore che permette il calcolo automatico delle aree deipicchi$ opera%ione indispensabile per effettuare analisi di tipo 7uantitati&o.



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2.2 I picchi e il cromatogramma

gni sostan%a in uscita dalla colonna genera un segnaleche &err0 registrato sotto forma di '%icco'.

gni picco ; caratteri%%ato da:-Alte%%a del picco. 6 la distan%a fra il massimo del picco ela sua base$ misurata perpendicolarmente allasse deitempi.

-Ampie%%a del picco. 6 il segmento delimitato sulla basedel picco dai punti di interse%ione delle tangenti tracciatenei punti di flesso di ambedue i lati.

>a successione dei &ari picchi$ corrispondenti alle &arie sostan%e in uscita dalla colonna$ costituisce il?cromaogramma?, Il cromatogramma si presenta come in figura$ do&e in ordinate 3 riportata la rispostadel ri&elatore e in ascisse i tempi di uscita delle &arie sostan%e.

A 7uesto punto$ dal grafico 1oltre a alte%%a e ampie%%a dei picchi2 si determinano due parmetri essen%iali:

em%o di rien&ione

; il tempo impiegato tra linie%ione del campione e la registra%ione del massimo del picco

dipende dalla natura della sostan%a$ dalla colonna e dalle condi%ioni operati&e

; fondamentale per le analisi 7ualitati&e.

area del %icco

; la superficie delimitata dal contorno del picco e la linea di base

dipende dalla 7uantit0 di sostan%a in uscita e dalle caratteristiche del ri&elatore

; fondamentale per le analisi 7uantitati&e.



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2. ,isoluzione seletti#it ed efficienza in una separazionecromatografica

allesame del cromatogramma possiamo definire la seletti&it0$ lefficien%a e la risolu%ione di una colonna.

Selei'i9,

6 definita come la capacit0 di una colonnadi fornire picchi distan%iati e dipende dallatemperatura e dalla natura della fasesta%ionaria.

A fianco sono riportati due cromatogrammi$di una miscela di due composti$ ottenuti

con due di&erse fasi sta%ionarie: nelsecondo caso si ha una maggior seletti&it0.

E!!icien&a.

6' la capacit0 del sistema cromatografico dimantenere compatta la banda di elui%ione di unasostan%a lungo tutto il percorso della fase mobile.

Ci/ significa ottenere picchi alti e stretti alluscitadella colonna. >a cosa 3 di grande importan%a$perch3 7ualora due sostan%e a&essero tempi diriten%ione molto &icini se ne potrebbe ottenere

ugualmente la separa%ione.

Quindi$ 7uanto pi= stretti sono i picchi tanto pi=efficiente risulta la colonna.

A fianco sono riportati due cromatogrammi di unamiscela di due sostan%e effettuati con colonnedi&erse in ambedue i casi si ha la stessa seletti&it0$ma nel secondo caso si ha una maggior efficien%a.


em%o

A @

em%o

A @

bassaseletti&it0

altaseletti&it0

em%o

A @

em%o

A @

bassaefficien%a

altaefficien%a


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Ri$ol#&ione.

Questo fattore tiene conto sia della seletti&it0 che dellefficien%a$ e indica il grado di effetti&a separa%ioneottenuto per due sostan%e in un processo cromatografico.

al punto di &ista numerico si ottiene dalla rela%ione: R=TrBTrA

WA/2W

B/2

Per a&ere una buona separa%ione$ dal punto di &ista 7uantitati&o$ si de&e a&ere risolu%ione almeno *$N .

Per capire il significato di tale rela%ione si considerino 7uesti due esempi:

*sempio 1

- picchi ben separati-

?r()@58

?r(A)@85

32@B

A32@

R=9339

158=2,3

=a ri&ol*ione bona.

=e &o&tan*e e A &ono &tateaegata#ente &eparate

*sempio 1

- picchi par%ialmenteso&rapposti-

?r()@8

?r(A)@40

32@B6

A32@BB

R=

5340

1611=0,5

=a ri&ol*ione in&77iiente.

=e &o&tan*e e A non&ono&tate aegata#ente &eparate

- - - - -

>esame di 7uesti parametri 1seletti&it0$ efficien%a$ risolu%ione2 3 fondamentale per la scelta delle colonne edella temperatura.

Per colonne capillari non 3 necessario cercare grande seletti&it0 in 7uanto la loro grande efficien%a pu/compensare una minor seletti&it0.


em%o

A@

Tr*@+

Tr*A+

EA

E#

em%o

A

@

Tr*@+

Tr*A+

EA E#


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- APPLICAZIONI ANALITICHE

>a gas-cromatografia permette di effettuare sia analisi 7ualitati&e che 7uantitati&e$ anche se principalmente; utili%%ata per 7uestultime.

.1 nalisi qualitati#a

>interpreta%ione dei cromatogrammi rappresenta lopera%ione pi= lunga. 6 necessario innan%itutto a&ere lapi= completa serie di informa%ioni sulla natura e lorigine della miscela da anali%%are.

I metodi utili%%abili per lindi&idua%ione delle sostan%e sono:

#asarsi su dati di letteratura$ 7uali i tempi di riten%ione purtroppo tali &alori dipendono da molti fattori

7uali le caratteristiche dello strumento$ le condi%ioni operati&e e loperatore.

6ffettuare un confronto dei tempi di riten%ione tra la miscela in esame e sostan%e pure o miscele di

composi%ione nota.

Fetodo basato sullarricchimento. Quando si ritiene che un determinato picco corrisponda ad una

sostan%a nota$ si aggiunge alla miscela una certa 7uantit0 di sostan%a pura. Se compare un altro picco$siamo sicuri che la specie nota non 3 presente nella miscela$ mentre se un picco risulta pi= alto$potrebbe essere presente e per 7uesto 3 necessario effettuare altre analisi cambiando condi%ionioperati&e.

Impiego di reatti&i. Per e&iden%iare la presen%a di determinati componenti si pu/ far gorgogliare il gas in

uscita entro una pro&etta contenente reatti&i specifici. aturalmente il ri&elatore non de&e esseredistrutti&o.

Impiego di strumenti ausiliari. Il gas in uscita da un ri&elatore non distrutti&o pu/ essere fatto gorgogliare

in appositi sol&enti e la solu%ione indagata con altri metodi strumentali. Inoltre / possibile collegare

direttamente il gas-cromatografo ad uno spettrometro di massa $ in 7uesto modo si pu/ registrare lo

spettro di massa il 7uale 3 uni&oco per una certa specie chimica 1e fornisce poi importanti indica%ionistrutturali2.

.2 nalisi quantitati#a

L?anali$i 4#aniai'a 0 )a$aa $#l con!rono delle aree dei %icc(i,

#isogna per/ tenere conto di una serie di possibili complica%ioni:

non ; detto che tutte le sostan%e presenti nel campione si &edano nel cromatogramma

i ri&elatori possono presentare di&erse risposte per di&erse sostan%e

non tutti i picchi potrebbero essere ben separati

non ; facile conoscere accuratamente la 7uantit0 di miscuglio e!!ei'amene imme$$o in colonna.

A causa di ci/ esistono di&erse metodologie di studio 7uantitati&o tramite GC$ che si adattano alle di&ersesitua%ioni.



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.2.1 +onfronto diretto dell"area dei picchi

Dediamo il caso pi= semplice$ che si pu/ a&ere ad esempio usando un FIDper la ri&ela%ione di idrocarburi odegli esteri metilici degli acidi grassi 1ci/ non 3 rigorosamente &ero ma lapprossima%ione 3 buona2:

Se la ri$%o$a del ri'elaore " #g#ale %er #i i com%onenie ....

.... se 7uesti $ono ra%%re$enai #i nel cromaogramma da %icc(i )en di$ini e ri$oli ....si &erifica 7uindi la condi%ione che il rapporto tra area picco e concentra%ione del componente 3 ugualeper tutti i picchi:

SA

CA

=S

B

CB

=S

C

CC

= ...

allora in questo caso la 0 in massa di ciascun componente si ottiene di#idendo larea

del rispetti#o picco per la somma delle aree di tutti i picchi rapportando il #alore a 1:

- cio0 la in ma$$a corri$%onde alla delle aree -

E$em%io 1 *anali$i 4#aniai'a %er con!rono direo delle aree dei %icc(i+

Abbiamo iniettato in colonna una miscela di tre idrocarburi 1A$ # e C2 ottenendo 1ri&elatore I2 ilcromatogramma sotto riportato:

alla letteratura sappiamo che la risposta del ri&elatore ; tale che il rapporto tra aree e concentra%ioni1massa2 ; uguale per i tre idrocarburi.

Area TT 9 ((M 5 (**K 5 !MR 9 +)

A91142

2692100 9 M$M #9

1003

2692100 9 KR$K C9

547

2692100 9 *$K

Purtroppo non ; 7uesto il caso pi= fre7uente

el caso in cui le condi%ioni suddette non fossero &erificate si pu/ procedere in di&ersi modi$ come:

normalizzazione interna3

taratura diretta3

standardizzazione esterna3

standardizzazione interna3

metodo dell"aggiunta.


em%oA C@

Tr9(($RM'Area9!MR

Tr9!$KK'Area9(**K

Tr9$('Area9((M


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.2.2 4ormalizzazione interna

>area 1S2 di ogni picco &a corretta introducendo dei fattori di corre%ione 1f2 in modo da renderleconfrontabili luna con laltra e cio; propor%ionali alla concentra%ione 1C2 dei rispetti&i composti. Quindibisogna fare in modo che:

S

A

corr

CA

=S

B

corr

CB

=S

C

corr

CC

= ...

o&e: SA

corr=S

Af

A S

B

corr=S

Bf

B S

C

corr=S

Cf

C

Per calcolare i fattori corretti&i $i %re%ara #na mi$cela noa conenene #i i com%oneni$ si inietta e simisurano le aree. In pratica$ adottiamo un componente 1ad es.2 come riferimento e poniamo fa9( :

S

A

CA

=S

Bf

B

CB

=S

Cf

C

CA

= ...

Possiamo cos< rica&are$ basandoci sul cromatogramma del campione noto da noi preparato:

fB=

SA

CA

C

B

SB

fC=

SA

CA

C

C

SC

...........

A 7uesto punto si procede all'esame del campione incognito rica&ando le aree corrette 1Scorr2 e procedendocome nel caso precedente.

SA

corr=S

A S

B

corr=S

Bf

B S

C

corr=S

Cf

C

Questo metodo 3 applicabile solo 7uando si ha la sicure%%a che tutti i componenti di una miscela sianorappresentati nel cromatogramma.

Inoltre tutti i componenti de&ono essere noti e reperibili per poter preparare la solu%ione di riferimento.

E$em%io 2 *normali&&a&ione inerna con !aori di corre&ione+

Abbiamo iniettato in colonna una miscela incognita di tresostan%e 1A$ # e C2 ottenendo ottenendo il cromatogramma afianco:

6' stata 7uindi preparata una solu%ione nota contenente A 1C9!2$ # 1C9!2 e C 1C9!*2 e sottopostaa cromatografia nelle stesse condi%ioni: si ottiene cos< SA9M!* $ S#9+( e SC9NN).

Poniamo fA9( e calcoliamo 1basandoci sul cromatogramma del campione noto2:

fB=S

A

CA

C

B

SB

=450

2525

612=0,735 fC=

SA

CA

C

C

SC

=450

2550

889=1,01

#asandoci sul cromatogramma del campione incognito calcoliamo le aree corrette:

SA

corr=S

A=840 S

B

corr=6270,735=461 S

C

corr=5221,01=527

ScorrTT 9 NM* 5 M+( 5 !R 9 (NN

A9 8401828

100 9 M+$* #9 4611828

100 9 !$ C9 5271828

100 9 N$N


A C@

S9!

S9+R

S9NM*


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.2. 5aratura diretta

Con 7uesto metodo 3 possibile determinare la concentra%ione dei soli componenti che interessano.

Si inietta un &olume noto del campione e si registra il cromatogramma.

Si inietta lo stesso &olume di una miscela a concentra%ione nota 1'standard'2 dei componenti da

determinare$ e si registra il cromatogramma.

Si procede al calcolo diretto ad esempio per una sostan%a A: $&tanar C&tanar @ $ a#pione Ca#pione

6 importante fare in modo che la concentra%ione nello standard e nel campione non siano molto di&erse.

Il principale incon&eniente sta nella misura%ione del &olume da iniettare. Si consiglia di fare di&erse inie%ionie di calcolare la media delle aree.

Il note&ole &antaggio di 7uesto metodo 3 che non obbliga a la&orare su tutti i componenti la miscela$ comein&ece accade con la normali%%a%ione interna.

E$em%io *ara#ra direa+

Abbiamo iniettato in colonna miscela incognita di di&erse sostan%e$ tra cui il metanolo. Il picco relati&o almetanolo ha S9(M!K.

Iniettando lo stesso &olume di una solu%ione al (* di metanolo si ottiene un picco del metanolo conS9(***M.

Si procede al calcolo: (***M : (* 9 (M!K : Cmetanolo Cmetanolo9 1012453

10004=12,5%

.2.$ &tandardizzazione esterna

6' basato sullo stesso principio del metodo precedente$ con la differen%a che si procede alla costru%ione diuna cur&a di taratura:

Si preparano solu%ioni standard a

concentra%ione nota del componente dadeterminare.

Si iniettano 7uantitati&i rigorosamente uguali

di ogni solu%ione standard e si riportano suun grafico le aree dei picchi ottenuti infun%ione della concentra%ione dello standardcorrispondente.

Si inietta poi unali7uota del campione

rigorosamente uguale a 7uelle precedenti$ simisura larea del componente che interessae$ attra&erso il grafico$ si risale alla suaconcentra%ione.

Anche 7uesto metodo presenta il problemadell'accurate%%a delle 7uantit0 iniettate.


S2

S3

S1

S4

C1

C2

C3 C4

SX

C

X


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.2.% &tandardizzazione interna

E' n #etoo he on&ente i ottenere ri&ltati #olto arati, in anto &7rtta il rapporto tra l'area el pioell'analita e l'area el pio i na &o&tan*a (+&tanar interno/) appositamente aggiunto in quantit nota.

on si risente 7uindi del problema della difficile riproducibilit0 delle 7uantit0 realmente iniettate in colonna.

Si prepara una solu%ione standard utili%%ando due composti$ dei 7uali uno de&e essere il componente cheinteressa presente nella miscela da anali%%are$ laltro 3 in&ece un composto$ detto standard interno$ chede&e obbedire ai seguenti re7uisiti:

non essere presente nella miscela da anali%%are

essere ben risolto dagli altri componenti

a&ere un tempo di riten%ione simile a 7uello della sostan%a da determinare

non contenere impure%%e ri&elabili

non reagire con nessun componente della miscela.

Come prima cosa si inietta una solu%ione formata dal composto da determinare 1A2 e dallo standard interno1SI2 in rapporto ((. Si registra il cromatogramma e si determina il fattore corretti&o per larea del picco della

sostan%a da determinare$ assumendo uguale ad uno 7uello dello standard:

SSI

CSI

=S

Af

A

CA

fA

=S

SI

CSI

C

A

SA

=S

SI

SA

Si inietta il campione$ a cui / stato aggiunto lo standard interno in quantit nota 6e in modo che la

concentrazione sia analoga a quella del componente da determinare)$ si esegue il cromatogramma$ sicalcolano le aree e si correggono e 7uindi si risale alla concentra%ione tramite:

C$I C @ $$I $orr

Per una maggiore accurate%%a$ ; possibile preparare pi= solu%ioni note con di&ersi rapporti tra analita e

standard interno e costruire cos< una retta di la&oro.Oisulta e&idente che il metodo della standardi%%a%ione interna comporta talune complica%ioni di naturasperimentale$ richiedendo la prepara%ione di un miscuglio$ esattamente dosato$ tra lo standard interno e lasostan%a in esame. Tale metodo risulta per/ assai &antaggioso 7uando$ per ragioni di&erse$ non 3 possibileo non 3 con&eniente eluire tutto il cromatogramma ed 3 richiesta lelabora%ione di un numero limitato dipicchi.

E$em%io *$andard inerno+

Si &uole determinare la concentra%ione di propanolo in una solu%ione che non contiene butanolo 1useremo7uindi il butanolo come standard interno2.

Si prepara e poi si inietta una solu%ione contenente $*mgm> di propanolo e $* mgm> di butanolo: $propanolo@ B24 $btanolo@ 8 rica&o 7uindi 7propanolo@83B24@0,6

Si prepara una solu%ione mescolando (* m> di campione in esame e M m> di solu%ione contenente $*mgm> di butanolo. Se ne inietta una ali7uota in colonna: Spropanolo9 (*R* Sbutanolo9 ))( 17uindi $propanoloorr @ B00 G 0,6 @ 882

In 7uesta solu%ione iniettata: Cbutnolo=2,0 mg/mL4mL

14mL Cpropanolo=Cx

10mL

14mL

considerato che Cbtanolo Cpropanolo @ $btanolo $propanoloorr

(2,0mg/mL

4

14 ) : (Cx

10

14 ) = 991 : 733 otteniamo CB>/3; mgDmL di %ro%anolo



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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag. 1:

.2.7 8etodo dell"aggiunta

Il 'metodo dell'aggiunta' &iene utili%%ato$ con le do&ute &arianti$ in 7uasi tutti i settori dell'analisi chimicastrumentale.

*" molto importante perch/ spesso l"unico modo di eliminare interferenze in matrici complesse.

Consiste nell'aggiungere 7uantit0 note di analita alla solu%ione da esaminare$ studiando poi lacorrispondente &aria%ione del segnale ottenuto per risalire alla concentra%ione nel campione in esame.

Si pu/ effettuare una singola aggiunta oppure una serie di aggiunte multiple per esaminare una possibileapplica%ione in gascromatografia$ &edremo un esempio basato su singola aggiunta.

6sempio !

- =eermina&ione del )en&ene in #na mi$cela di idrocar)#ri con il meodo dell?aggi#na -

>a miscela in esame contiene ben%ene 1concentra%ione Cben%ene 2$ toluene 1concentra%ione Ctoluene 2 e altro.

Sottoponendo a GC la miscela incognita si ottengono numerosi picchi$ tra i 7uali: Sben%ene e Stoluene

Si prepara 7uindi un miscuglio aggiungendo una 7uantit0 1A2 di ben%ene ad un certo &olume 1D2 di miscuglioincognito le concentra%ioni del ben%ene e del toluene di&enteranno:

Cbenzene

* =C

benzeneVA

VVA

e Ctoluene

* =C

tolueneV

VVA

1do&e DA; il &olume dell'aggiunta2

Sottoponendo a GC la miscela con l'aggiunta$ misureremo SHben%ene e SHtoluene

Con 7ualche passaggio algebrico si rica&a: Cbenzene=A

V

Sbenzene

Stoluene

Sbenzene*

Stoluene

* Sbenzene

Stoluene

Dediamo un esempio numerico:

Sottoponendo a GC la miscela incognita si ottengono numerosi picchi$ tra i 7uali:

Sben%ene9M(! Stoluene9R (riavo $ben*ene3$tolene@0,)

Si prepara una miscuglio con (**m> di miscuglio incognito 5 g di ben%ene e si sottopone a GC:

SHben%ene9MR! SHtoluene9+(N (riavo $Hben*ene3$Htolene@0,65)

ttengo cos< la concentra%ione del ben%ene nel campione in esame:

Cbenzene

= 2,0 g

0,100 L

0,575

0,7690,575=59g /L

aturalmente$ per ottenere determina%ioni accurate$ ; opportuno effettuare pi= misure$ rica&are la media$ ...



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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag. 1;

. 5ecnica operati#a

Vengono ora i &egito riportate alne inia*ioni pratihe relative alla e&e*ione i anali&iga&ro#atogra7ihe, allo &opo i

aitare a o#prenere le proere &peri#entali he verranno &egite in laboratorio

evien*iare la o#ple&&itJ operativa he ao#pagna e&to potenti&&i#o &tr#ento i anali&i.

-Scelta della colonna.

I criteri per la scelta della colonna 1pi= precisamente della fase sta%ionaria2 sono sostan%ialmente tre:

(2 Per campioni con sostan%e di polarit0 analoga ma con punti di ebolli%ione abbastan%a di&ersi$ non 3necessario che la fase sta%ionaria sia particolarmente seletti&a$ per cui se ne impiega una apolare. In7uesto modo i composti usciranno in base alla loro &olatilit0 decrescente.

2 Per campioni con sostan%e di polarit0 di&ersa ma con punti di ebolli%ione abbastan%a &icini$ si possonousare fasi sta%ionarie sia polari che apolari. Infatti$ con fasi polari sar0 il componente polare a &enirmaggiormente trattenuto e laltro uscir0 per primo$ mentre con fase apolare a&&err0 lin&erso.

K2 Per campioni contenenti contemporaneamente sostan%e non polari e sostan%e non polari ma polari%%abili1ad esempio una miscela esano-ben%ene2$ si utili%%ano fasi molto polari. Questultime infatti$ polari%%ano icomposti aromatici 1come il ben%ene2 stabilendo legami dipolo-dipolo indotto$ mentre non trattengono$ adesempio$ lesano che 3 assolutamente apolare e non polari%%abile$ per cui sar0 lesano ad uscire per primo.

Per tutte le situa%ioni intermedie 3 necessario affidarsi soprattutto allesperien%a$ concentrando comun7uelatten%ione su fasi in grado di esaltare al massimo le differen%e 1polarit0$ polari%%abilit02 tra le molecole.

-Scelta della temperatura della colonna.

>a ricerca della temperatura ottimale &a fatta per tentati&i$ tenendo presente che un aumento di K*"C pu/determinare in molti casi un dime%%amento dei tempi di riten%ione. Come primo approccio$ la temperaturadella colonna pu/ essere decisa sulla base della media dei punti di ebolli%ione dei componenti la miscela.

Di sono due possibilit0 di impostare la temperatura. Si pu/ fare una isoterma$ cio; la temperatura rimanesempre la stessa$ oppure possiamo impostare una 'programmata'$ in cui la temperatura 3 &ariabile. >aprogramma%ione si esegue dando i seguenti comandi:

a2 Temperatura ini%iale Ti

b2 Tempo di permanen%a alla temperatura ini%iale

c2 Temperatura massima finale da raggiungere T f

d2 Delocit0 di incremento della temperatura 1gradimin2

e2 Tempo di permanen%a alla temperatura finale

-Scelta della temperatura della camera di inie%ione.

Questa de&e essere in grado di &apori%%are lintera miscela di composti 7uindi de&e essere superiore allatemperatura di ebolli%ione del composto pi= altobollente.


tempo1min2

! ( *

+*

(!*

T1"C2


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Quaderni di Analisi Chimica Strumentale: Gascromatografia (v.06-VII) pag. 2>

-Scelta del ri&elatore.

ipende dalla natura del campione e dei suoi componenti e dalle esigen%e analitiche. >a scelta pi=importante riguarda le caratteristiche di uni&ersalit0 o di seletti&it0$ cio; in pratica si tratta di decidere seinteressano tutti i componenti o solo particolari classi di composti.

-Scelta delle condi%ioni operati&e del ri&elatore.

Per 7uanto riguarda il FID$ la temperatura de&e essere almeno di M*-!* gradi al di sopra di 7uella dellacolonna. Tale &alore pu/ essere incrementato se nel campione sono presenti composti altobollenti oppureun numero ele&ato di componenti. >aria &a mantenuta a K**-M** m>min$ lidrogeno intorno a K* m>min.

Per l ECDla temperatura de&e essere di !-K* gradi superiore a 7uella della colonna. >a portata del carrierde&e essere intorno a !*-+* m>min. Se le condi%ioni operati&e per la colonna impongono flussi pi= bassi$ 3necessario in&iare al detector un eccesso di carrier attra&erso un apposito condotto ausiliario. 6 opportunonon utili%%are acetone$ cloruro di metilene o altri alogeno deri&ati. I sol&enti impiegati per i campioni nonde&ono assolutamente essere elettrofili.

-Scelta del carrier e della sua portata.

>a scelta del gas di trasporto dipende in misura preponderante dal tipo di ri&elatore utili%%ato$ ma &a tenuto

presente che lefficien%a aumenta utili%%ando gas con peso molecolare ele&ato.

>a portata del gas eluente 1carrier2 ha influen%a sullefficien%a della colonna$ sui tempi di riten%ione e sullarisposta del ri&elatore. In linea di massima il tempo di riten%ione 3 in&ersamente propor%ionale alla &elocit0media del gas di trasporto. Il ri&elatore produce segnali in&ersamente propor%ionali al &olume di gas chepassa$ 7uindi larea del picco diminuisce con laumentare della portata. I flussi ottimali si aggirano intorno a*-K* m>min.

-Trattamento del campione.

Spesso il campione da esaminare non pu/ essere iniettato come tale o in solu%ione. #isogna infatti a&erpresenti i pericoli a cui &a incontro il sistema cromatografico e dallaltro la possibilit0 che il campione sidecomponga o che il suo stato fisico sia tale da impedirne linie%ione.

Alcuni accorgimenti sono i seguenti:

a2 isidrata%ione. Quando si opera con fasi sta%ionarie particolarmente sensibili allumidit0 e si usanori&elatori 1ECD2 che ne risentono negati&amente$ 3 necessario procedere alla disidrata%ione dei campioni.

b2 eri&ati%%a%ione. >analisi di composti altobollenti richiede temperature troppo ele&ate con rischi didecomposi%ione$ polimeri%%a%ioni o addirittura carboni%%a%ioni. In 7uesti casi pu/ essere molto utile lamodifica%ione chimica del campione che permette di ottenere deri&ati a maggior &olatilit0. Ad esempio gliacidi grassi &engono trasformati nei loro esteri metilici che sono pi= &olatili.

c2 Cromatografia dello spa%io di testa. Quando si de&ono anali%%are tracce di composti &olatili in campionisolidi o in una grande massa di sol&ente$ il miglior modo 3 7uello di iniettare il &apore che si tro&a ine7uilibrio con il campione da anali%%are.

-Inie%ione.

Come prima cosa bisogna scegliere la tecnica e cio; se split oppure splitless. el primo caso sar0necessario fissare il rapporto di splittaggio. Fediante una microsiringa si inietta il campione.

6 bene iniettare la minor 7uantit0 possibile di sostan%a$ ponendo il ri&elatore in condi%ioni di la&orare allamassima sensibilit0. Si ottiene cos< un miglioramento dellefficien%a e una maggior simmetria dei picchi$ in7uanto$ in 7ueste condi%ioni$ lisoterma di riparti%ione 3 una retta.

-Oegistra%ione del cromatogramma

Quando i di&ersi componenti di una miscela hanno concentra%ioni simili$ non esistono particolari problemi di

registra%ione$ in 7uanto si tratta di indi&iduare lattenua%ione pi= adatta del ri&elatore. I problemi sicomplicano se in una miscela &anno e&iden%iati componenti che si tro&ano in 7uantit0 massicce accanto acomponenti presenti in piccola 7uantit0. In 7uesti casi se i picchi sono molto distanti 3 possibile cambiare



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lattenua%ione nel corso della cromatografia.

Questi problemi non si pongono se lo strumento 3 corredato di un integratore per il calcolo delle aree deipicchi.

-ttimi%%a%ione della separa%ione.

In genere il primo cromatogramma non risulta perfetto$ cio; costituito da picchi ben distan%iati alti e stretti$

per cui occorre modificare 7ualche parametro$ &ediamo 7ualche esempio:

Picchi che escono fuori scala: basta aumentare lattenua%ione

Picchi troppi bassi: basta diminuire lattenua%ione

Picchi poco risolti: si pu/ pro&are ad abbassare la temperatura della colonna o ad abbassare il flusso

del carrier$ 7uestultima solu%ione risulta per/ poco efficace. Se non si ottiene un miglioramento sar0opportuno cambiare colonna.

Picchi larghi: si pu/ pro&are ad al%are la temperatura della colonna o aumentare il flusso.

Picchi alti e stretti 1ma poco risolti2 allini%io e larghi in coda: effettuare la cromatografia facendo &ariare

la temperatura della colonna$ cio; effettuare una programmata.



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- ESERCITAZIONI E ERIFICHE

$.1 *sercizi sulle analisi gascromatografiche

E$, 1. Anali$i ga$cromaogra!ica di #na mi$cela di alcol

4na miscela contiene esclusi&amente tre alcol 1metanolo$ etanolo e (-propanolo2. Iniettando la miscelaincognita si ottengono le seguenti aree: Smetanolo9(KR Setanolo9() S(-propanolo9+*M

6' stata 7uindi preparata una solu%ione mescolando: ($*g di ognuno dei tre alcol. Iniettando tale solu%ionedi riferimento si ottengono le seguenti aree: Smetanolo9!+* Setanolo9!MR S(-propanolo9!N(

Calcolare la concentra%ione di ogni componente della miscela incognita.

E$, 2. =eermina&ione del )en&ene

Si &uole determinare la concentra%ione di ben%ene in una miscela complessa.

>a miscela da esaminare non contiene toluene in 7uantit0 rile&abili.

Diene preparata una solu%ione conenente(**mgm> di ben%ene e (**mg> di toluene. Iniettando talesolu%ione di riferimento si ottengono le seguenti aree: Sben%ene9(*! Stoluene9NNR

Diene poi preparata una solu%ione mescolando !m> di miscela incognita con ! m> della solu%ionecontenente (**mg> di toluene$ ottenendo: Sben%ene9M* Stoluene9(NN

Calcolare la concentra%ione di ben%ene nella miscela incognita.

E$, . =eermina&ione dell?eanolo

4na miscela complessa contiene metanolo$ etanolo e altre sostan%e sottoponendo a GC la miscelaincognita si ottengono &ari picchi$ tra i 7uali: Smetanolo9(MK Setanolo9(**M

Si prepara una miscuglio con !*m> di miscela incognita 5 *$!M g di etanolo e si sottopone a GC:

SHmetanolo9((M SHetanolo9(+(K

Calcolare la concentra%ione dell'etanolo nella miscela in esame.

$.2 Quesiti a risposta aperta

(2 Co&a la ro#atogra7iaK (#aG B0 righe)

2 De&rivi i prinipi &i ali &i ba&ano le &epara*ioni ro#atogra7ihe. (#aG 2 righe)

K2 %ali tenihe ro#atogra7ihe ono&iK (#aG B0 righe)

M2 De&rivi il 7n*iona#ento i n ga&ro#atogra7o. (#aG 2 righe)

) !ivelatori per ga&ro#atogra7ia e&ri*ione e prinipio i 7n*iona#ento. (#aG 20 righe)

6) Co#e &ono 7atte le olonne per ga&ro#atogra7iaK (#aG B0 righe)

) Co&a il ro#atogra##aK %ali &ono le grane**e 7ona#entali el ro#atogra##aK (#aG B0 righe)

) $ ali prinipi &i ba&ano le anali&i alitative e antitative in ga&ro#atogra7iaK (#aG 20 righe)

)2 PerhL in ga&ro#atogra7ia &ono poo a77iabili i #etoi a 'taratra iretta' e &pe&&o &i riorre aproere pi; o#ple&&e per ottenere anali&i antitativeK (#aG B0 righe)



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$. Quesiti a risposta multipla

Inia lari&po&ta orretta

1, La cromaogra!ia 0

una tecnica di separa%ione dei componenti di un miscuglio una tecnica spettrofotometrica una tecnica per e&iden%iare i composti colorati

una tecnica per separare sostan%e colorate2, Nelle ecnic(e cromaogra!ic(e in generale $i #ili&&a

una fase sta%ionaria li7uida e una fase mobile gassosa una fase sta%ionaria solida e una fase mobile li7uida una fase sta%ionaria solida o li7uida e una fase mobile li7uida o gassosa una fase sta%ionaria li7uida e una fase mobile li7uida

, Il em%o di rien&ione di #na $o$an&a %olare dipende solo dalla temperatura

dipende solo dal flusso della fase mobile ; tanto pi= alto 7uanto pi= ; polare la fase mobile ; tanto pi= alto 7uanto pi= ; polare la fase sta%ionaria

, Fra le $eg#eni ecnic(e cromaogra!ic(e/ 4#ale non ric(iede l?#$o di #n deecor CG T>C UP>C GC se accoppiato a spettrometro di massa

3, $erei la ga$-cromaogra!ia %er $e%arare #n mi$c#glio di proteine %uccheri polisaccaridi alcol

6, Il ri'elaore a ermocondici)ili9 0 uni&ersale e distrutti&o

uni&ersale e non distrutti&o seletti&o e distrutti&o seletti&o e non distrutti&o

7, Il ri'elaore FI= 0 uni&ersale e distrutti&o uni&ersale e non distrutti&o seletti&o e distrutti&o seletti&o e non distrutti&o

:, #ali $ono i %arameri %i im%orani %er l?anali$i 4#aliai'a in ga$cromaogra!ia

l'ampie%%a di base dei picchi l'alte%%a dei picchi l'area dei picchi i tempi di riten%ione

;, #ali $ono i %arameri %i im%orani %er l?anali$i 4#aniai'a in ga$cromaogra!ia l'ampie%%a di base dei picchi l'alte%%a dei picchi l'area dei picchi i tempi di riten%ione

1>, na colonna ca%illare %er ga$cromaogra!ia (a i%icamene diametro interno di 7ualche millimetro e lunghe%%a di 7ualche decina di metri diametro interno di 7ualche millimetro e lunghe%%a di 7ualche metro diametro interno di 7ualche decimo di millimetro e lunghe%%a di 7ualche decina di metri diametro interno di 7ualche decimo di millimetro e lunghe%%a di 7ualche metro

gascromatografia[1]

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