Kromatografske metode

1. Kromatografskemetode

2. Uvod Kromatografske metode služe za odjeljivanje, identifikaciju i kvantitativno određivanje kemijskih sastojaka u složenim smjesama. Svim kromatografskim tehnikama zajedničko je postojanje nepokretne (stacionarne) i pokretne (mobilne) faze. Plinovita ili tekuća mobilna faza nosi komponente uzorka kroz stacionarnu fazu, a odjeljivanje se temelji na razlikama u brzini kretanja komponenti kroz stacionarnu fazu Kromatografiju je izumio ruski botaničar Tswett (Cvet) početkom 20. st. Primijenio je kromatografsku tehniku za odjeljivanje otopine biljnih pigmenata klorofila i ksantofila prolaskom kroz staklenu kolonu napunjenu usitnjenim Ca-karbonatom. Odjeljeni sastojci vide se na koloni kao obojene vrpce po kojima je ta tehnika dobila ime (grč. Chroma = boja)

3. Kromatografske metode • Plošna kromatografija • stacionarna faza nanesena je na ravnu plohu ili u pore papira. Mobilna faza prolazi kroz stacionarnu zbog kapilarnih sila ili gravitacije • Kromatografija na stupcu • stacionarna faza ispunjava usku cijev kroz koju se mobilna faza kreće pod utjecajem tlaka ili gravitacije

4. SiO2 Al Tekućinska kromatografija • Eluacija – ispiranje sastojaka koji prolaze kroz kolonu dodavanjem novih koločina otapala • Ako je stacionarna faza polarna onda se za mobilnu uzima nepolarna Npr. odvajanje ugljikovodika • Stacionarna faza – SiO2 + Al • Mobilna faza • heksan • toluen + heksan • DCM • zasićeni ugljikovodici • aromatski ugljikovodici • NSO-komponente PORAST POLARNOSTI

5. Plinska kromatografija • Mobilna faza: inertni plin koji eluira komponente smjese u koloni napunjenoj stacionarnom fazom. Za razliku od tekućinske kromatografije u plinskoj analit ne reagira s mob. fazom te zbog toga njegova brzina kretanja kroz kolonu ne ovisi o kemijskoj strukturi mob. faze • Stacionarna faza: • - za odjeljivanje komponenti male molekulske mase - čvrsta tvar velike specifične površine na koju se adsorbiraju analizirane komponente • za odjeljivanje komponenti velike molekulske mase – tekuća faza nanesena na površinu čvrstog nosača adsorpcijom ili kemijskim vezanjem • Analit: ubrizgava se kao tekućina koja zbog visoke temperature u kromatografu prelazi u plinovito stanje. Temperatura ulaza instrumenta postavlja se na 50°C višu temperaturu od temperature vrelišta najslabije hlapljive komponente iz analizirane smjese

6. Plinska kromatografija +selektivni detektor masa

7. Kemijski sastav zasićenih ugljikovodika: TICsMineralno ležište Ljubija Mineralizirani vapnenci Nemineralizirani vapnenci Tamni masivni sideriti Tamni masivni ankeriti

8. Kemijski sastav zasićenih ugljikovodika: Terpani (m/z 191)Mineralno ležište Ljubija Nemineralizirani vapnenci Mineralizirani vapnenci Tamni masivni ankeriti

9. Kemijski sastav zasićenih ugljikovodika: Sterani (m/z 217)Mineralno ležište Ljubija Nemineralizirani vapnenci Tamni masivni ankeriti

10. Kemijski sastav aromatskih ugljikovodikaMineralno ležište Ljubija Nemineralizirani vapnenci Mineralizirani vapnenci Tamni masivni ankeriti Tamni masivni sideriti

11. Izotopni sastav pojedinih komponenti (GC/IRMS) • npr. određivanje izotopnog sastava pojedinih bitumena (plinski kromatograf + • maseni spektrometar)

12. d13Cnormalnih alkanaMineralno ležište Ljubija -25 -26 -27 d13C (‰, VPDB) -28 -29 -30 Mineralizirani vapnenci n=4 (-26.1 to -29.5 ‰) Nemineralizirani vapnenci n=4 (-26.7 to -29.5 ‰) Tamni masivni siderit n=5 (-25.9 to -29.8 ‰) n-C14n-C15n-C16n-C17n-C18n-C19n-C20 Normalni alkani

13. Ionska kromatografija • omogućava razdvajanje iona ili nabijenih molekula • metoda se temelji na razdvajanju komponenti smjese zbog djelovanja kulonovih (ionskih) sila. Stacionarna faza ima ionske funkcionalne grupe koje reagiraju s ionima iz analizirane smjese suprotnog naboja. Metoda se dijeli na: • kromatografiju kationske izmjene (cation exchange chromatography) - stacionarna faza ima neg. nabijene funkcionalne grupe • kromatografiju anionske izmjene (anion exchange chromatography) – • stacionarna faza ima poz. nabijene funkcionalne grupe

14. Ionska kromatografija – fluidne inkluzijepriprema uzorka (I) • Pročišćavanje uzoraka • moramo imati monomineralni uzorak (separacija – lupa, magnetni separator, teške tekućine,…) • granulacija: 0,5-1 mm • količina 1g uzorka (2g barita, galenita ili ostalih minerala ukoliko su siromašni fluidnim inkluzijama) • kvarc ostavimo preko noći u 65%-tnoj HNO3 na temp. od 60°C • ostale minerale preko noći ostavljamo u deioniziranoj vodi na sobnoj temperaturi (u 100mL čaši) • nakon toga uzorak ispiremo 3-5× malom količinom deionizirane vode te napunimo čašu s uzorkom do oznake. Uzorak ostavimo 24 sata. Postupak ponavljamo 5-7 dana • uzorci se suše u sušioniku na 50°C 24 sata

15. Ionska kromatografija – fluidne inkluzijepriprema uzorka (II) • Drobljenje uzoraka • odvagani uzorak stavimo u suhi ahatni tarionik i dodamo 5 mL deionizirane vode • drobimo uzorak 1 min (kvarc – 2 min) • dobivenu smjesu filtriramo te filtrat analiziramo Odnos Cl/Br vs. Na/Br – ukazuje na porijeklo fluida (morska voda vs. voda koja nosi “potpis” evaporita) Fluidi koji su modificirana morska voda imaju Cl/Br i Na/Br omjere niže od omjera za morsku vodu. Posljedica je to konzervativnog ponašanja Br.

16. Ionska kromatografija – fluidne inkluzijeMineralno ležište Ljubija Limestone, mineralized 1000 Quartz (dark fine-grained siderite) dark siderite 800 lightsiderite zebra 600 ankerite Cl/Br molar quartz 400 Permian seawater affected by evaporation veinsiderite 200 barite seawater 0 0 200 400 600 800 1000 Na/Br molar