Uitwerking van alle colleges (en aandachtspunten) van Moleculaire Analytische Methoden (MAM)
26 views 1 purchase
Course
Moleculaire Analytische Methoden (LB2630)
Institution
Technische Universiteit Delft (TU Delft)
Book
Principles of Instrumental Analysis, International Edition
In dit document heb ik per college en onderwerp uitgebreid uitgewerkt wat je allemaal moet kennen voor dit vak. Ook heb ik aan het einde van het document aandachtspunten samengevat van dingen die vaak worden gevraagd op het tentamen. Ook staan er enkele voorbeeldvragen met antwoord bij. Er staan hi...
Kwalitatieve analyse: hoe ziet het onbekende monster eruit, consistentie, samenstelling,
structuurformule van elke component.
Kwantitatieve analyse: aan- of afwezigheid van een of meerdere componenten in een
monster of gehaltebepaling.
Op welke schaal willen we werken?
Hoe nauwkeurig willen we zijn?
Is er een tijd/geld limiet?
Hoeveel monsters moet ik analyseren?
Wat is de concentratierange? Vaak kan je dit schatten met common sense. Dit is belangrijk
voor het opstellen van de kalibratielijn.
Wat zijn de chemische/fysische eigenschappen van de mogelijke componenten? Interne
standaard kan mogelijk reageren met je sample bijvoorbeeld. Is het wateroplosbaar? Is het
sample gevoelig voor licht, lucht of temperatuur?
Welke componenten kunnen de meting verstoren? Een component die overlapt of je signaal
domineert zorgt voor onjuiste aflezing. Componenten moeten misschien gescheiden worden
bijvoorbeeld.
Kalibratielijn: groeiende concentratiereeks waarvan het signaal lineair is. Die lineairiteit kan
na een bepaalde range veranderen. Je moet dus wel in het bereik van je kalibratielijn meten.
Nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid; in elke meting is er sprake van
onzekerheid/spreiding.
o Toevallige fout
§ Ruis
§ Fluctuatie
o Systematische fout
§ Kalibratie
§ Standaard
§ Apparatuur
§ Omgeving
,Inleiding chromatografie
• Wat is het
• Basisprincipe scheiding
o Mobiele/stationaire fase
o Evenwichten
• Chromatogram
o Retentiefactor, schotelgetal, selectiviteit
• GC en HPLC
• Toepassingen
Mengsel: twee of meer componenten zijn gemengd, maar ondergaan geen chemische
interacties met elkaar. Omdat de eigenschappen van de afzonderlijke componenten
onveranderd blijft is het mogelijk ze te scheiden d.m.v. fysische methoden;
• Filtreren
• Centrifugeren
• Decanteren/afschenken
• Magnetisch (ijzeroxide nanoparticles)
• Extractie/verdamping
• Distillatie
• Kristallisatie
• Chromatografie
Chroma (kleur) en graphein (schrijven) is een techniek waarmee mengsels van verschillende
stoffen gescheiden kunnen worden in de samenstellende componenten. Toepassingen:
• Toxicologie
• Sport-doping
• Forensisch onderzoek
• Olie en benzine
• Polymeerindustrie
Chromatografie is een fysische scheidingsmethode waarbij de te scheiden componenten
verdeeld zijn over twee verschillende fasesystemen: een stilstaande fase (stationaire fase S)
en de bewegende fase (mobiele fase M) in een bepaalde richting.
Bij twee fasen is er sprake van een evenwicht. De S, M en analieten (A) vormen een
evenwichtssysteem. A is de te bepalen stof in chemische mengsels, het analiet.
𝐶!
𝐾= (1)
𝐶"
Waar Cs = concentratie van A in S en Cm = concentratie van A in M. De analieten komen aan
met de mobiele fase en hebben tijdens het verblijf in de kolom interacties met de stationaire
fase waardoor ze even blijven ‘plakken’. De interacties verschillen per analiet en hangen af
van de fysische/chemische eigenschappen.
,Toepassingen in de biotechnologie zijn eindeloos. Analyse van metabolieten, vetzuren en
eiwitten. Kwantificatie van de concentratie van monsters in een bioreactor, fermentatie
optimaliseren, zuiveringsprocessen optimaliseren (downstream processing).
Chromatografie kan ook preparatief zijn. Je kan bijvoorbeeld HPLC op grote schaal gebruiken
om componenten werkelijk te scheiden, niet alleen voor analyse. Voor industrie betekent dit
grote kolommen, duizenden liters vloeistof etc.
Gaschromatografie (GC): een kolom (lang) is
ingesloten in een oven om de temperatuur te
controleren. Hieraan is een gascilinder
gebonden, de mobiele fase in contante
toevoer. Ook is er een injectiepunt voor de
samples. Door het gas wordt het door de
kolom meegenomen naar de detector.
Verbindingen moeten vluchtig zijn.
High performance liquid chromatography (HPLC): mobiele fase van vloeistof. Er is druk
nodig om de vloeistof door de kolom heen te drukken. Ook is er weer een injector die de
vloeistof sampled. Het principe is hetzelfde als bij GC, alleen is de mobiele fase anders. HPLC
is duurder dan GC. Ook is het meer wasteful. Toch wordt HPLC meer toegepast omdat niet
alle verbindingen voor GC geschikt zijn.
, Evenwichten in chromatografie worden veroorzaakt door de verdeling van het analiet tussen
de stationaire en mobiele fase. Dit is afhankelijk van:
• Adsorptie; elektrostatische krachten, hydrofobe interacties, v/d Waals
krachten.
• Oplossen; component lost op in een geïmmobiliseerde laag. Het analiet moet
goed oplosbaar zijn in de mobiele fase. Anders gaat het precipiteren op de
kolom.
• Ionenwisseling; ionogene verbindingen adsorberen aan een drager voorzien
van geladen groepen.
• Uitsluiting poriën; M stroomt langs korrels met poriën in de orde van grootte
van de te scheiden stoffen. Sommige componenten komen moeilijker door de
poriën heen dan anderen: scheiding op grootte.
• Biologische affiniteit; onderlinge herkenning en binding van twee moleculen
gebaseerd op specifieke affiniteit. Denk aan enzymen.
Het eluens is de mobiele fase M en het eluaat is de mobiele fase die samen met
componenten (analieten) de kolom verlaat. Een chromatogram is de registratie van het
detectorsignaal als functie van de tijd.
tR = retentietijd
t’R = retentietijd in S
tm = dode tijd
t ’R Wb = piekbreedte basislijn
t’ Wh
Wh = pb op halve hoogte
Wb
Inject
De retentietijd is de tijd die nodig is om voor een component uit de kolom te komen, de
gemiddelde verblijftijd van een component op de kolom. Wanneer een analiet er lang over
doet om de kolom uit te komen krijg je zogeheten piekverbreding. Dit wil je voorkomen om
de resolutie van je chromatogram te verbeteren (overlap voorkomen).
De dode tijd is de tijd die eluens nodig heeft om uit de kolom te komen. Dit is echter geen
piek van M, de oorzaak is een mogelijke detectorverstoring bij het passeren van M of een
onvertraagd component. Dit is NIET de detectie van de mobiele fase. Deze hoort namelijk
geen signaal te geven omdat dit anders de detectie van de componenten verstoort.
De retentiefactor (k) of capaciteitsfactor, is de mate van retentie van een component.
𝑡# − 𝑡"
𝑘= (2)
𝑡"
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller emmavanduren. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $8.09. You're not tied to anything after your purchase.
