1

1.Definitia procesului analitic. Etapele.Procesul analitic reprezinta un sir de operatii si activitati in urma carora se obtin rezultate analitice. In cursul unui proces analitic se urmeaza cateva etape: stabilirea problemei si a scopului analitic, alegerea metodelor sau a tehnicilor celor mai potrivite pentru pregatirea si analiza probei; prelevarea probei; conditionarea probei, analiza calitativa pentru identificarea speciilor chimice si analiza cantitava pentru determinarea concentratiilor; prelucrarea datelor si interpretarea rezultatelor si in final prezentarea rezultatelor obtinute.

2.Prelevarea probelor de gaze.Gazele se pot colecta in trei modalitati. Prima modalitate este cea in faza gazoasa, prin expansiunea intr-un recipent din care mai tarziu poate fi eliberat pentru analiza sau prin inlocuirea unui lichid. Gazele mai pot fi colectate in faza lichida prin absorbtie(barbotare) sau pe faza solida prind adsorbtie pe anumite materiale adsorbante.

Vasele folosite la colectarea gazelor in faza gazoasa pot fi din sticla sau materiale inerte si trebuie sa aiba orificii de intrare/iesire a gazului. La colectarea lor trebuie sa se cunoasca volumele vaselor de colectare, temperatura si mediului din care s-a facut colectarea.

La prelevarea gazelor in faza lichida, gazele sunt barbotate lent intr-un lichid aflat intr-un dispozitiv de absorbtie. Ca absorbanti se folosesc amestecuri de solventi cu volatilitate scazuta si care pot retine si vapori de apa, ceturi sau aerosoli si care pot dizolva un numar mare de analiti din amestec. Ca lichide de absorbtie pentru analitii organici pot fi utilizati alcoolul izopropilic, etilen glicolul, glicerina, etc.Pentru retinerea gazelor pe faza lichida se folosesc materiale adsorbante ca silica-gel, carbunele activ, polimeri sau site moleculare.Carbunele activ si silica-gelul fixeaza vaporii unui numar mare de compusi organici. Dupa fixare, analitii sunt desorbiti din umplutura cu solventi.La prelevarea probelor de gaze cu componenti aflati sub forma de ceturi, fumuri, pulberi sau praf se mai pot folosi filtre cu pori de diverse marimi si confectionate din anumite materiale. Cantitatea de substanta fixata se determina gravimetric dupa care se desoarbe de pe filtru cu solventi.Ca exemplu de adsorbtie pe filtre pentru determinatea cantitativa a compusilor moleculari in stare de vapori dintr-o proba putem mentiona folosirea coloanelor adsorbante. Acestea contin diverse materiale adsorbante (carbuni activi, polimeri organici, site moleculare). Prelevarea se face prin retinerea lor trecand un volum de proba gazoasa printr-o coloana mica de unica folosinta. O pompa debitmetrica asigura aspirarea unui volum de gaz in coloana. Compusii adsorbiti sunt recuperati prin extractie cu solventi sau prin desorbtie termica.

3.Prelevarea probelor de lichid.Prelevarea lichidelor (pure sau amestecuri) se face direct folosind dispozitive care nu dauneaza integritatii probelor ( de regula vase de sticla).In general se colecteaza portiuni la intamplare din zone si adancimi diferite. La analiza, se pot trata individual sau formand un amestec cu compozitie reprezentativa. In cazul sistemelor lichide eterogene trebuie folosit un procedeu adecvat analizei (suspensie, emulsie, amestec de faze nemiscibile).

4.Prelevarea probelor de solide.Solidele cu granulatie mica se preleveaza similar cu lichidele omogene ( se preleveaza portiuni la intamplare din diverse zone si adancimi, analizandu-se individual sau formand un amestec cu compozitie reprezentativa). In schimb din cele cu granulatie mare, fiind si de cele mai multe ori neomogene, se preleveaza o proba care sa corespunda cu continutul mediu al materialului de analizat. Aceasta proba medie se formeaza astfel: se preleveaza portiuni din diferite parti ale materialului, se sfarama , dupa care se foloseste o metoda in genul metodei sferturilor pana se obtine o proba de marimea celei cerute in analiza.

2

5.Extractia lichid-lichid. Definitie. Legea lui Nernst.Principiul extractie lichid-lichid consta in procesul de repartitie in care solutul se distribuie intre doua faze lichide nemiscibile intre ele. Cateva din avantajele acestei metode sunt: rapiditatea; domeniile largi de utilizare; reproductibilitatea; aparatura simpla.Legea de distributie a lui Nernst: raportul dintre concentratiile de echilibru ale solutului distribuit intre cele doua faze, la o temperatura data, este constant, cu conditia ca solutul sa aiba aceeasi masa moleculara in fiecare faza ( adica nu a suferit modificari chimice).S1↔S2 (deasupra sagetii sa scriu un K)Kd = [S]2/[S]1 (/ - linie de fractie)Kd= [S]0/[S]aq

D= concentratia totala a solutului in solvent 2 / (supra) concentratia totala a solutului in solvent 1E%= (n2/ntot)/100E%= [(D)/ (D+ V1/V2)]x100E%=[ D/ D+1 ] 100D= concentratia totala a solutului in solvent organic/concentratia totala a solutului in solventul apos% E= [(D)/(D+ Vaq/V0)]100E% = 1 – {1/ [1+D(V0/Vaq)]n

Este mai eficient sa se efectueze mai multe extractii cu volume mici de faza organica decat o singura extractiei cu un volum mare.

6.Extractia lichid-lichid. Procedee de extractie.Principiul extractie lichid-lichid consta in procesul de repartitie in care solutul se distribuie intre doua faze lichide nemiscibile intre ele. Cateva din avantajele acestei metode sunt: rapiditatea; domeniile largi de utilizare; reproductibilitatea; aparatura simpla.Ca procedee de extractie avem extractia discontinua in echicurent sau contracurent si extractia continua in echicurent sau contracurent.Extractia discontinua in echicurent consta in punerea in contact a celor doua faze si agitarea lor. Aceasta separare se foloseste la speciile cu coeficienti de distributie mari si similari ca ordin de marime. Extractia continua in echicurent se realizeaza tot prin punerea in contact a celor doua faze, doar ca faza care contine agentul de extractie este introdusa in sistem proaspata, in mod continuu. Se foloseste atunci cand coeficientii de distributie sunt mici si similari ca valoare. Aparatura difera in functie de volumul solutiei de analizat, natura si densitatea solventului.Extractia discontinua in contracurent se face prin circulatia celor doua faze in directii opuse, in curent discontinuu. Aceasta se foloseste cand coeficientii de distributie au valori aproapiate, iar ca aparatura se folosesc eprubete, cilindrii gradati cu dop rodat sau un aparat specific propus de Craig format din mai multe tuburi dispuse sub diferite unghiuri. Extractia continua in contracurent se face prin deplasarea celor doua faze, una in raport cu cealalta, in contracurent si in mod continuu.Se foloseste frecvent la scara industriala, fiind o metoda perfectionata.

7.Extractia lichid-solid.Aceasta extractie consta in adsorbtia componentilor pe o suprafata solida,dupa care se desorb cu un eluent adecvat. Acest procedeu poate fi considerat o cromatografie care se desfasoare pe o microcoloana numita cartus de extractie, ce contine adsorbanti de natura diferita, cu diverse dimensiuni ale porilor. Pentru a forta trecerea probei si a eluentilor prin coloana se utilizeaza la presiuni scazute (vid).In prima etapa a extractie, proba apoasa intra in contact cu faza stationara, iar analitii se adsorb formand un film subtire pe adsorbant. In final, se elueaza analitii desorbiti cu solventi organici nemiscibili in apa.Se realizeaza inlaturarea componentilor interferenti din matrice, imbogatirea selectiva si izolarea urmelor de analiti.Ca aplicatii putem mentiona concentrarea sau imbogatirea urmelor de analiti, derivatizarea in situ, stocarea si transportul probei, desalinizarea probei, fractionarea diferitelor clase de compusi.

3

Ca avantaje avem aplicarea extractie pe probe in diferite stari de agregare (lichid, solid) care contin compusi solubili intr-un anumit solvent (apos de regula). Extractia pe faza solida elimina etapa de indepartare a solventului organic, evita pierderile de componenti volatili la evaporarea solventului si de asemenea, evita si concentrarea eventualelor impuritati. Aceasta extractie permite si retinerea componentului din volume mari de probe, dupa care se elueaza cu volume mici de solvent. Aceasta tehnica este rapida si simpla, extractul este usor de colectat, liber de suspenzii, de multe ori se poate introduce direct in aparatul de analiza. Compusii sunt mult mai bine conservati prin adsorbtie pe adsorbant, avand ca explicatie limitarea degradarii microbiene, a degradarii prin hidroliza sau fotoliza.Dezavantejele tehnicii sunt reproductibilitatea scazuta si confruntarea cu fenomenul de adsorbtie ireversibila (chemosorbtie).Daca se extrage pe cartus, exista posibilitatea impurificarii extractului cu compusi din cartus. Alegerea fazei stationare potrivita componentului analizat, alegerea adecvata a eluentului si optimizarea conditiilor de adsorbtie si desorbtie pot creste selectivitatea tehnicii fata de extractia lichid-lichid.

8. Pregatirea probelor pentru determinarea componentilor anorganici.Pregatirea probei Mineralizare; preconcentrare; separare masurarePentru a determina metalele in urme din solutii este necesara preconcentrarea acestora care poate fi realizata prin extractia cu solventi prin chelatizare sau extractie cu agenti formatori de perechi de ion sau prin extractie cu agenti surfactanti.Mineralizarea este un proces de transformare a componentilor unei probe in compusi anorganici (natura minerala) pentru a putea determina metalele din diferite probe. Mineralizarea urmareste aducerea in solutie a metalelor din probe sub forma de compusi anorganici sau organometalici.Pentru aducerea metalelor in solutie se pot aplica cateva tehnici pentru mineralizare completa: digestia umeda cu acizi tari sau oxidanti (acid clorhidric, acid fluorhidric, acid azotic, apa regala), topirea cu fondanti (hidroxid de sodiu sau persulfat de amoniu), calcinarea si solubilizarea cenusii in mediu acid, dizolvarea la presiune ridicata, digestia cu microunde.

9.Extractia cu solventi. Parametrii care influenteaza extractia. (daca imi pica asta pune-ma sa intreb daca zicem si despre agentii chelatizanti etc sau doar despre parametrii care influenteaza extractia)

Agentul chelatizant poate forma cu ionul metalic cicluri stabile de patru sau cinci atomi prin legături covalente şi covalent-coordinative. Speciile extractibile sunt chelaţi formaţi între liganzi şi ioni metalici, chelaţi care au o sarcină neutră. Selectivitatea extracţiei variază foarte mult fiind

asemănătoare cu selectivitatea agentului de chelatizare. Cei mai utilizaţi reactivi organici în reacţiile cu formare de chelaţi sunt: dicetonele, oximele şi dioximele, cupferona, ditizona, nitrozo-fenolii, ditiocarbamaţii, xantaţii.Cei mai utilizaţi solvenţi folosiţi la extracţia chelaţilor sunt: benzenul, tetraclorura de carbon, cloroformul, alcoolii superiori, eterul dietilic.

Influenta electrolitilor tari prin adaugarea lor in solutia apoasa a unui cation care urmeaza a fi extras usureaza trecrea complexului in faza organica. Aceasta trecere se produce ca urmare a cresterii tariei ionice a solutiei apoase si scaderea corespunzatoare a coeficientilor de activitate. Pe de alta parte adaugarea electrolitilor tari determina si schimbarea gradului de hidratare a ionilor

implicati in formarea complecsilor. Proprietăţile acido-bazice ale liganzilor depind de pH.

pH = 8,7

4

Extractia poate fi impiedicata din cauza naturii precipitatului , deci a solubilitatii lui.

Extractia complecsilor poate fi impiedicata de formarea altor complecsi mai stabili.Solventul organic trebuie sa aiba anumite proprietati importante pentru LLE : sa permita recuperarea usoara a solutului din solventul organic, sa aiba densitati specifice ale celor doua faze, gradul de miscibilitate, tendinta de formare a emulsiilor, toxicitate si inflamabilitate, posibilitatea utilizarii unui sistem de amestecuri de solventi organici.

10. Extractia la punctul de roua.Aceasta tehnica se bazeaza pe proprietatea compusilor tensioactivi neionici de a forma agregate micelare,in care se pot solubiliza analiti nepolari sau putin polari. Speciile extractibile care contin ioni metalici obtinute prin folosirea agentilor chelatizanti sau a agentilor formatori de perechi de ioni, pot fi solubilizate in agregatele micelare din sistem.La incalzirea sistemului la o temperatura numita temperatura punctului de roua, agregatele micelare inclunzand speciile extractibile solubilizate vor coagula formand doua faze: faza solida bogata in agregate micelare si faza lichida care contine o cantitate mica de molecule de agent tensioactiv neagregate, molecule aflate in echilibru cu micelele la concentratia critica micelara. In acest tip de extractie se utilizeaza agenti tensioactivi neionici (ex: polioxietilen nonilfenileter) si amestecuri de agenti tensiactivi neionici cu cei cationici sau anionici. Surfactantii au ca avantaje analitice pretul scazut, manipularea usoara, nu sunt toxici, folosirea volumelor mici dau rezultate bune si sunt compatibili cu fazele mobile utilizate in analizele cromatografice, iar avantajele tehnicii consta in costuri scazute si in factorul de concentrare ridicat.

11.Pregatirea probelor pentru determinarea componentilor organici.Intr-o metoda analitica este necesar ca analitul sa nu interfere cu ceilalti componenti ai matricii probei; matricea putand fi organica sau anorganica, in stare solida, semi-solida, lichida sau gazoasa. Compusii organici din matricea gazoasa se retin prin absorbtie pe filtre solide sau prin dizolvare in lichide.In cazul in care matricea probei este lichida se folosesc ca metode de pretratare: extractia lichid-lichid, microextractia in faza lichida, extractia cu fluide in stare supercritica, extractia pe faza solida, extractie prin antrenare si captare si extractie in vapori saturati. In cazul matricii solide, tehnicile sunt: extractia cu fluide in stare supercritica, extractia Soxhlet, extractie cu solvent accelerata, extractie asistata de microunde sau de ultrasunete. Este preferat ca din matricea solida sa poata fi extrasi selectiv numai anumiti componenti, deci este important sa alegem un solvent care sa poata extrage numai componentii de interes, nu si alti compusi din matrice.

12. Microextractia in faza lichida.Principiul metodei este acelasi cu al extractiei lichid-lichid. Aceasta consta in imersarea unei micropicaturi de solvent organic aflata la capatul unei microseringi, in solutia apoasa a unei probe. In urma contactului cu proba, analitii vor fi extrasi in micropicatura de solvent organic care poate fi reabsorbita in microseringa. Extractul poate fi imediat introdus cu microseringa in cromatograf. Este o metoda simpla, rapida, ieftina, care utilizeaza volume mici de solvent, iar expunerea operatorului la solventi organici toxici este minima.

13. Extractia cu fluide in stare supercritica

5

Aceasta metoda foloseste gaze aduse in stare de fluid supercritic, aceasta stare fiind caracterizata de punctele de presiune critica si temperatura critica. Exemple de gaze: CO2, N2O,NH3,H2O. Aceasta stare de fluid supercritic este la mijlocul starii gazoase si starii de lichid. De exemplus, vascozitatea unui fluid supercritic este comparata cu cea a starii gazoase, dar proprietatile de solvatare corespund starii lichide. Fluidele supercritice folosite ca extractanti prezinta avantajele ca dupa folosire pot fi eliberate in atmosfera fara a lasa reziduuri toxice, dar folosirea lor la presiuni ridicate in instalatiile industriale poate fi periculoasa. Compusul extras sub forma de aerosol se colecteaza cu ajutor unei trape plasate la capatul de iesire a restrictorului. In functie de volatilitatea compusului care trebuie retinut, acesta poate fi colectat intr-un vas gol, prin dizolvarea intr-un solvent sau in trapa umpluta cu materiale inerte du adsorbanti utilizati in extractia pe faza solida sau cu materiale de umplutura folosite in cromatografia de gaze.Aceasta extractie presupune doua tehnici. Tehnica on-line sau cuplata care consta in efectuarea unei analize directe a extractului sub presiune,prin transfer direct in sistemul analitic. Tehnica off-line (secventiala) consta in depresurizarea fluidului supercritic care revenind in stare gazoase elibereaza analitii in forma concetrata, aceasta etapa este urmata de o etapa de extractie cu solventi clasici (extractie selectiva). Extractia cu fluide in stare supercritica se poate aplica unui numar mare de compusi proveniti din probe diferite (biologice,de mediu, farmocologice, polimeri, etc).

14. Principiul extractiei pe faza solida pe microcoloana sau cartus. Etape.Extractia se desfasoare in cartusul de extractie, confectionat dintr-o microcoloana din polietilena, polipropilena, teflon sau sticla, ce contine un adsorbant retinut in interiorul coloanei de doua frite de politetrafluoroetilena sau din metal. Ca adsorbanti se pot folosi polimeri, alumina, florisil, silicagel.Adsorbantii pe baza de silicagel pot fi modificati pentru cresterea selectivitatii lor, prin modificarea polaritatii fazei sau prin introducerea unor grupe reactive. Se cunosc diferite sorturi de silicagel utlizat in aceasta metoda : faza normala cu silicagel modificat cu grupe reactive (ciano R-CN, amino R-NH2, dioli OH-R-OH, carboxil R-COOH); faza inversa obtinuta prin legarea radicalilor hidrocarbonati nepolari cu numar diferit de atomi de carbon (C18, C8, ciclohexil, fenil) sau faza inversa cu pori largi (C4). In derularea aceste extractii se tine cont de patru etape succesive: conditionarea absorbantului ( pregatirea lui pentru a intra in contact cu proba); aplicarea probei(absorbtia analitilor), spalarea ( inlaturarea compomentilor nedoriti absorbiti odata cu analitul) si eluarea ( desorbtia selectiva a compusilor de interes de pe materialul adsorbant din cartus cu solventi adecvati insotita de colectarea efluentului.

15.Avantajul extractiei pe faza solida cu discuri.Aceasta tehnica este una relativ noua. Suportul materialului de extractie este unul solid pe care se depune adsorbantul. In functie de suportul folosit, discurile de extractie pot fi din membrane flexibile sau rigide. Recent s-a folosit un nou tip de disc numit Speeddisk care consta dintr-un strat subtire de silicagel (C18) impachetat intre doua filtre de sticla (sandwich), straturile fiind sustine intre doua gratare. Avantajul pe care il prezinta aceasta tehnica este reprezentat de omogenitatea mare in repartizarea particulelor de adsorbant in textura discului.

16.Microextractia pe faza solida.Tehnica este introdusa de Pawliszyn in 1989. Mecanismul are la baza atingerea echilibrului de repartitie a componentilor probei intre matricea lor lichida si adsorbant. Microextractia pe faza solida implica si cateva etape simple: penetrarea septumului flaconului unde se afla proba lichida sau gazoasa. Prin apasarea pistonului, fibra este adusa in contact direct cu proba sau plasare in faza de vapori. Are loc absorbtia componentilor, echilibrul atingandu-se in 2-15 minute. Fibra este restrasa in acul protector si intreg ansamblul este inlaturat din vasul cu proba. Acul si fibra sunt introduse in

injectorul cromatografului, unde are loc termodesorbtia analitilor de pe absorbantul SPME. Este o

6

metodă rapidă, cu o mare sensibilitate şi adaptată automatizării. Adsorbantul trebuie să aibă o afinitate pronunţată faţă de analitul de interes.

17.Extractia SoxhletAceasta extractie se bazeaza pe principiul extractiei lichid-solid. Principiul consta in macinarea probei solide si plasarea ei intr-un cartus Soxhlet, confectionat din hartie de filtru cu rezistenta mecanica marita, cartusul fiind plasat in aparatul Soxhlet.Solventul de extractie se condenseaza si extrage din cartusul cu proba compusii solubili.Aceasta extractie decurge destul de greoi, dar procesul are loc fara a fi asistat. Extractoarele pot utiliza sute de mL de solvent pur si destul de scump, dar exista si extractoare utilizate la volume mici de ordinul miligramelor.Ca metoda imbunatatita, metoda Soxhlet moderna are urmatoarele avantaje: sistemul poate fi operat sau manual, se foloseste mai putin solvent, solvent ce poate fi refolosit, descreste timpul de extractie datorita celor doua etape ale procesului. Extractoarele automate sunt capabile sa prelucreze mai multe probe mult mai rapid. Aparatele Soxhlet moderne prezinta un microprocesor capabil sa fie programat pentru orice tip de extractie si parametrii diferiti.Ca aplicatii enumeram: analize de mediu, de alimente,industriale sau in agricultura.

18.Aplicatiile extractiei accelerate cu solvent (cu lichide la presiune ridicata)Extractia cu lichide la presiune inalta consta in extractia lichid-solid cu solventi introdusi in sistem la presiuni mari. Extractia se face in celule inchise, la temperaturi intre 50 si 200 si presiuni intre 150 si 2000psi, conditii in care solubilizarea compusilor este accelerata si se reduce volumul de solvent si timpul necesar extractiei.Ca aplicatii avem analizele de mediu si contributia la extractia compusilor bazici, neutri si acizi, compusi organofosforici, pesticide clorurare si bifenili clorurati din probe de reziduuri solide, extractia grasimilor nelegate din alimente si a bifenililor policlorurati din tesuturile animale.

19.Extractia prin antrenare si captare ( purge and trap extraction)Extractia este folosita in cazul compusilor volatici nepolari organici pentru analiza prin cromatografie gazoasa. Aceasta extractie se bazeaza pe doua procese de echilibru. Un gaz este barbotat in proba si antreneaza compusii organici volatili in stare de vapori (primul echilibru). Din stare de vapori compusii sunt captati prin condensare sau prin absorbtie pe un strat solid (ex: carbune activ), acesta fiind trecut intr-o camera de desorbtie termica.Aceasta tehnica este folosita in cazul substantelor cu puncte de fierbere sub 200C , cu mase moleculare mici si cu concentratii de ordinul parti per bilion.

20. Extractia in vapori saturati (head space extraction)Aceasta extractie se bazeaza pe repartitia compusului analizat intre faza lichida si faza gazoasa si extractia analitilor prin microextractie pe faza solida sau condensare.Aceast dispozitiv de extractie functioneaza in tandem cu o instalatie GC si este specific componentilor volatili din matricea lichida sau solida care nu poate fi introdusa ca atare in cromatograf. Ca tehnici de cuplare cu GC avem tehica statica ( proba lichida sau solida umple incomplet un recipient mic, din sticla si inchis ermetic) si tehnica dinamica care utilizeaza un gaz purtator pentru antrenarea vaporilor saturati catre un colector unde analitii sunt preluati prin adsorbtie sau condensare; fractia condensata putand fi ulterior introdusa in sistemul de injectie al unui GC.

21. Extractia asistata de microundePrincipiul acestei tehnici consta in extractia lichid-solid, dar procesul este favorizat de incalzirea probei si a solventului de extractie intr-un mediu cu microunde. Microundele au frecvente cuprinse intre radiatiile infrarosii indepartate si cele radio.

7

Aceste radiatii electromagnetice transporta energie si atunci cand aceasta energie este absorbita produc un efect de incalzire.Proba si solventul se introduc intr-un vas inchis confectionat dintr-un material care nu absoarbe microundele; solventul este incalzit la o temperatura mult mai inalta de punctul de fierbere si acesta va produce o extractie rapida a componentilor, la presiune moderata. In practica, aceasta metoda este folosita pentru extractia poluantilor din sol si sedimente, a aditivilor din polimeri sau a vitaminelor din alimente.

22.Definitia si principiul cromatografieiCromatografia reprezinta o metoda analitica de separare simultana, identificarea si determinarea cantitativa a analitilor din probe complexe. Principiul cromatografiei se bazeaza pe repartitia diferentiala a componentilor intre doua faze nemiscibile intre ele, aflate in contact si care se afla in miscare relativa una fata de cealalta. Acest proces de repartitie este controlat de constanta de distributie K.K= Cs/Cm unde Cs reprezinta concentratia analitului in faza stationara, iar Cm reprezinta concentratia analitului in faza mobila. Aceasta separare cromatografica rezulta in urma unor procese repetate de sorbtie-desorbtie a componentilor intre cele doua faze, stationara si mobila.Faza stationara trebuie sa aiba o stare de agregare compacta (solida sau lichida), iar faza mobila trebuie sa fie un fluid ( fluid in stare supercritica,lichid sau gaz).

23. Care sunt componentele de baza ale unui cromatograf? Desenati schema bloc a unui cromatograf. Descrieti fiecare component.Elementele constitutive ale unui cromatograf sunt prezentate in urmatoare schema: DESEN.1. Sursa de eluent Faza mobila sau eluentul transporta proba prin coloana cromatografica si asigura mediul de repartitie diferentiata. 2 Regulatorul de debit controleaza debitul eluentului in regim izobar sau cu gradient.3 Sistemul de injectie – introducerea manuala sau automata ce asigura reproductibilitatea cantitatii de proba introdusa in coloana. Eficienta separarii depinde mult de etapa de injectie a probei.4 coloana cromatografica este sediul fazei stationare si contine cele doua faze cromatografice si amestecul de compusi, fiind locul unde se produce practic separarea componentelor probei.5 detectorul pune in evidenta componentii care ies din coloana cromatografica antrenati de faza mobila, perceptand o anumita proprietate specifica componentilor probei care nu este prezenta si la eluent.6 termostatul asigura temperatura uniforma sau gradientul de temperatura pe intregul proces.7 Calculatorul asigura comanda operatiilor cromatografice (startul si sfarsitul, operarea in conditii izocratice sau de gradient, volumul, oridinea probelor de injectie) si poate prelua semnalele amplificate de la detector, stocheaza si prelucreaza datele sub forma de tabele sau cromatograme.

24.Cromatograma. Definitie. Desenati o cromatograma.Cromatograma reprezinta reprezentarea grafica a rezultatelor obtinute in urma unei separari cromatografice si este generata de procesul de detectie a analitilor, in ordinea elutiei acestora. Procesul de detectie consta in masurarea continua, in timp, a unei proprietati care caracterizeaza totalitatea speciilor de analiti separate in procesul cromatografic.DESEN (pe care stiu eu sa-l fac, ta na na ) 0 – momentul de injectare e probeiTel – momentul iesirii eluentului din coloanaTr1 – momentul iesirii compusului 1 din coloanaTr2 – momentul iesirii compusului 2 din coloana1-2 – compusi complet separati3-4 si 5-6 compusi incomplet separati

8

25. Picul cromatografic. Definitie. Desenati forma picului cromatografic.Un semnal produs de elutia unei specii de analit este cunoscut sub numele de pic cromatografic.Acesta corespunde unei repartitii normale Gauss in jurul unei valori maxime, fapt datorat proceselor cinetice ce au loc in momentul distributiei moleculare de analit intre cele doua faze.DESEN (lasa-ma sa il fac)Wi = 2 sigma – largimea picului la punctul de inflexiuneW0.5 = 2.354 sigma – largimea picului la jumatate din inaltimea piculuiWb- 4 sigma – largimea picului la baza

26.Parametrii calitati si cantitativi prin care poate fi caracterizat picul cromatografic.Picul da doua tipuri de parametrii: calitativi – timpul de retentie absolut, timpul de retentie relativ, volumul de retentie absolut , volumul de retentie relativ, factorul de capacitate si cantitativi – aria si inaltimea picului cromatografic.

27. Care este diferenta dintre timpul de retentie absolut si timpul de retentie relativ? Timpul de retentie absolut (Tr) reprezinta timpul scurs de la injectarea probei in sistemul cromatografic si pana in momentul detectiei unui raspuns maxim, pe cand timpul de retentie relativ reprezinta timpul pe care o specie de analit il petrece si in faza stationara, intre Tel si Tr1. Diferenta dintre cele doua este reprezentata de perioada de timp pe care analitul a petrecut-o doar in faza mobila.

28.Cum se evalueaza performantele procesului cromatografic? (marimile ce caracterizeaza separarea cromatografica).Selectivitatea poate fi evaluata prin parametri de retentie (timp de retentie Tr, volum de retentie Vr si retentia R), factori de capacitate k si factor de selectivitate α. In cazul in care alfa este 1, adica cei doi analiti au coeficienti de distributie egali, ei nu pot fi separati si sistemul trebuie modific.Alfa = K2 supra K1Eficienta se evalueaza prin numarul de talere teoretice si inaltimea echivalenta a talerului teoretic.N= t2

R / α2 = 16 t2R/w2

b=5.545 t2R/w2

0.5 = 4 t2R/ w2

i unde N reprezinta numarul de talere teoretice ale unei coloane cromatografice.Separabilitatea se evalueaza prin rezolutia procesului cromatografic Rs si prin dispersia zonei de coalna sigma2

Rezolutia, marime ce expliciteaza gradul de separare a doi compusi. Rs = (tR2 – tR1) / 2(σ1 + σ2)

29.Scopul detectorului in cromatografie.Detectorul pune in evidenta componentii care ies din coloana cromatografica antrenati de faza mobila, perceptand o anumita proprietate specifica componentilor probei care nu este prezenta si la eluent. Detectorul este construit astfel incat sa transforme informatia despre proprietatea perceputa intr-un semnal electric astfel incat sa poata fi reprodus sub forma grafica (traductor).

30. Care este diferenta dintre detectorul specific si cel universal?Detectorul universal poate evidentia un numar mare de componenti, iar cel specific poate detecta numai anumiti componenti.

31. In care din componentele cromatografului are loc procesul de separare a componentilor probei?Locul unde se realizeaza separarea componentelor probei este coloana cromatografica. 4 coloana cromatografica este sediul fazei stationare si contine cele doua faze cromatografice si amestecul de compusi

9

32. Analiza cantitativa in cromatografie.Analiza cantitativa determina concentratia analitilor separati. Aceasta urmeaza patru etape: separarea compusilor, identificarea compusilor corespunzatori picurilor individuale, determinarea inaltimii sau ariei picurilor, corelarea inaltimii/arier picurilor cu concentratia componentilor si interpretarea rezultatelor.Determinarea cantitativa utilizeaza inaltimea picurilor sau aria lor. Suprafata integrata a unui pic este direct proportionala cu cantitatea de solut eluat. Calculul se poate face prin normalizare interna, metoda standardului intern, metoda curbei de calibrare, a standardului extern sau metoda adaosului standard. La aplicarea metodei de normalizare se determina compozitia procentuala prin masurara ariei fiecarui pic si impartirea ariilor individuale la aria totala, dar pentru aplicarea metodei este necesar ca toate toate picurile probei sa fie eluate si sa aiba acelasi raspuns din partea detectorului. Metoda standardului intern consta in adaugarea unei cantitati de substanta standard inainte de analiza, dupa care se determina apoi raportul dintre suprafetele picurilor substantei standard si cele ale substantei de analizat, pe baza caruia se poate determina cantiatea de substanta din proba.Ci =[ Aifi/ Asfs ]CsMetoda curbei de calibrare consta in realizarea unei curbe de calibrare care sa coreleze aria picurilor cu concentratia analitului, dupa care se determina ecuatia dreptei. Cu ajutorul dreptei, dupa determinarea ariei picului se determina concentratia analitului.Metoda standardului extern presupune utilizarea ariei picului cromatogramei unui standard cu concentratie cunoscuta pentru determinarea concentratiei analitului din proba.Ci = AiCs / As In aceasta metoda se realizeaza o singura determinare a standardului extern care trebuie sa aiba o concentratie apropiata de concentratia analitului din proba.In cazul metodei adaosului standard se obtine o cromatograma pentru proba ca atare si se determina aria picului corespunzator analitului Ai. Se adauga apoi o cantitate cunoscuta din analit avand concentratia Cs in proba si se obtine o noua cromatograma pentru care se determina aria A.

33. Analiza calitativa in cromatografie.Analiza calitativa se realizeaza la iesirea eluentului din coloana cu ajutorul detectorului. Metodele de identificare a compusilor probei pot fi indirecte si directe. In cazul metodelor indirecte, informatia este obtinuta prin compararea parametrilor de retentie ai componentilor cu cei similari ai unor etaloane cunoscute din literatura, baze de date sau din rulaje proprii, obtinute in aceleasi conditii cromatografice;prin compararea informatiilor obtinute prin cromatografie cu cele obtinute prin tehnici analitice complementare (tehnici analitice, sisteme cromatografice, alte metode de separare, utilizarea detectorilor UV cu lungimi de unda multiple sau cu retea de diode, tehnici cuplate); prin compararea rezultatelor obtinute in aceleasi sistem cromatografic, dar cu sisteme diferite de detectie sau cu detectori specifici anumitor grupuri de compusi.Metodele directe utilizand informatia directa prin doparea solutiei proba (cresterea semnalului picului corespunzator compusului de dopaj) sau prin ridicarea spectrelor UV.