lecture 5

Question 1

Name the 3 types + subtypes of chromatography methods

Answer 1

1. Αέρια Χρωματογραφία GC

a) Αέρια – Στερεή —> GSC
b) Αέρια – Υγρή —> GLC

2. Υγρή Χρωματογραφία LC

a) Στήλης
—> Υγρή – Στερεή (LSC)
—> Υγρή – Υγρή
—> Ανταλλαγής ιόντων
—> Αποκλεισμού

b) Επίπεδη

—> TLC
—> Χάρτου

3. Χρωματογραφία υπερκρίσιμων ρευστών (SFC)

Question 2

List Παράγοντες που καθορίζουν γενικά το διαχωρισμό and specify which one is for which technique

Answer 2

1. Ρυθμός ροής της κινητής φάσης
2. Ρυθμός και βαθμός διαλυτότητας ουσιών στην κινητή φάση
3. Δυνάμεις κατανομής (GL – LL)
4. Δυνάμεις προσρόφησης (TLC)
5. Δυνάμεις ανταλλαγής ιόντων (στήλη ρητίνης) (LC)
6. Δυνάμεις αποκλεισμού – μέγεθος και σχήμα των μορίων (μοριακής διήθησης) (LC)

Question 3

Describe what chromatography can do

Answer 3

• Πιο εκλεκτική μέθοδος για ανίχνευση προσμίξεων κατά την παραγωγή
• Ποσοτικός προσδιορισμός ουσιών που στερούνται χρωμοφόρες
• Χαρακτηρισμός πρώτων υλών που στερούνται χρωμοφόρες και χρησιμοποιούνται στη σύνθεση δραστικών
• Χαρακτηρισμός πτητικών ελαίων
• Μέτρηση φαρμάκων και μεταβολιτών τους

Question 4

List all the applications for chromatography

Answer 4

1. Ποιοτική ανάλυση μειγμάτων
2. Ποσοτική ανάλυση μειγμάτων
3. Καθαρισμός ουσιών
4. Αυτόματη παρακολούθηση βιομηχανικών διαδικασιών με περιοδικό έλεγχο των αέριων αποβλήτων
5. Συνεχή μέτρηση ατμοσφαιρικών ρύπων, NO2, CO2, CO

Question 5

Describe the different parts of the GC machine

Answer 5

1. Using a syringe insert the δειγμα
2. Pierce the elastic diaphragm and simultaneously insert the gas
3. It stays straight using an injection aligner
4. The substance is heated to become gas at 150-200 degrees
5. The mixture of the gas and substance then go inside the furnace at 400 degrees in a capillary column

—> slide 10

Question 6

Give the advantages of GC

Answer 6

(+) Αξιόπιστη για ποσοτικούς προσδιορισμούς
(+) Μεγαλύτερη διαχωριστική ικανότητα
(+) Εύκολα αυτοματοποιήσιμη
(+) Προσδιορίζει ενώσεις που στερούνται χρωμοφόρες
(+) Έχει πιο εύχρηστη κινητή φάση σε σχέση με Υγρή Χρωματογραφία

Question 7

List some limitations to GC

Answer 7

(-) Μπορεί να αναλύσει θερμικά σταθερές ενώσεις

(-) Το δείγμα μπορεί να απαιτεί παραγωγοποίηση για να γίνει πτητικό
—> most synthetic drugs aren’t volatile so we need to modify them by making them into αιθερα

(-) Απαιτεί μικρούς όγκους δειγμάτων στις εγχύσεις
(-) Υδατικά διαλύματα και άλατα δεν μπορούν να εισαχθούν

Question 8

Describe the Σύριγγες used in GC machines

Answer 8

• Εισαγόμενοι όγκοι —> 0.5-2 μL
• Η βελόνα της σύριγγας μπορεί ακολούθως να εισαχθεί στον εισαγωγέα όπου και αφήνεται για 1-2s να ζεσταθεί πριν πιεστεί το έμβολο.
• Σύστημα έκχυσης
• απομακρύνεται αμέσως από το στόμιο έγχυσης
• usually made of glass

Question 9

what are the 2 types of columns where we can insert our solution in GC

Answer 9

1. Έγχυση σε πληρωμένη στήλη
2. Έγχυση σε τριχοειδή στήλη

Question 10

Describe Πληρωμένες στήλες

Answer 10

• Οι στήλες είναι συνήθως κατασκευασμένες από ύαλο που έχει σιλανοποιηθεί για να απομακρυνθούν οι πολικές ομάδες σιλανόλης από την επιφάνεια του.
• Αριθμός θεωρητικών πλακών (N)
  —> 4.000-6.000
  —> (2 m Χ 2-5mm) σιλανοποιημένο
• Κινητή φάση —> Άζωτο
• Αντοχή —> μέγιστη θερμοκρασία, 280 °C
• Οι στήλες πληρώνονται με σωματίδια στερεού υποστρώματος που έχουν επικαλυφθεί με υγρή στατική φάση.

Question 11

Describe Τριχοειδείς στήλες

Answer 11

• Εξωτερικά η στήλη αποτελείται από τηγμένη πυριτία, επικαλυμμένη στο εξωτερικό με πολυαμίδιο δίνοντας στη στήλη ευκαμψία.
• N —> 100.000 (25m X 0,15-0,5mm)
• Κινητή φάση —> Ήλιο
• Αντοχή —> μέγιστη θερμοκρασία 240-325 °C
• Κοινός τύπος επικάλυψης βασίζεται σε οργανοπυριτικά πολυμερή, που είναι χημικά συνδεδεμένα στις ομάδες σιλανόλης του τοιχώματος της στήλης, και οι αλυσίδες των πολυμερών είναι περαιτέρω σταυροδεσμευμένες.

Question 12

which column is used the most for pharmaceutical analysis and why

Answer 12

Τριχοειδείς στήλες bc of the high number of theoretical plates

Question 13

List and explain the Παράμετροι που επηρεάζουν την απόδοση τριχοειδούς στήλης

Answer 13

1. Τύπος/ροή φέροντος αερίου

α) Υδρογόνο, ήλιο με ροή 30-50 cm/sec —> τριχοειδής στήλη
β) Άζωτο με ροή 10-20 cm/sec —> απλή στήλη

2. Θερμοκρασία στήλης

—> Αύξηση θερμοκρασίας συνεπάγεται μείωση διαχωρισμού

3. Μήκος στήλης

—> Για διπλάσιο Rs θέλουμε τετραπλάσιο μήκος στήλης

4. Πάχος υμενίου στατικής φάσης

—> Όσο μεγαλύτερο πάχος υμενίου ή όγκο στατικής έχουμε, τόσο μεγαλύτερος χρόνος συγκράτησης

5. Εσωτερική διάμετρος

—> Μικρή διάμετρος καλύτερη απόδοση στήλης
—> smaller diameter means more space so more N
—> also with smaller diameters the speed of flow is slower