Utente:Giuli2797/Cromatografia/Gascromatografia: differenze tra le versioni
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gas carrier, controllo del flusso e intro iniettore |
→Iniettore: iniettori |
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=Iniettore=
Per avere una buona efficienza cromatografica è necessario che il campione sia di dimensioni adatte e venga introdotto come tappo di vapore, ovvero è necessario che l'iniezione avvenga ad una temperatura sufficientemente elevata da permettere l'istantanea vaporizzazione del campione (per questo motivo infatti solitamente la camera di iniezione è termostatata ad una temperatura di circa 50°C superiore alla temperatura di ebollizione dell'analita meno volatile <ref>Fondamenti di Chimica Analitica di Skoog e West - III edizione, EdiSES S.r.l., 2015, pag 889 </ref>). Dal momento che il volume cresce velocemente al momento della vaporizzazione, è necessario introdurre un volume molto piccolo di campione. Si pensi infatti che un campione di 1 μL di benzene, una volta vaporizzato da luogo a 600 μL di vapore <ref> Basic Gas Chromatography, H.M.McNair & J.M.Miller, John Wiley & Sons, 2009, pag. 32 </ref>. Se si inserisce un volume eccessivo di campione in colonna si rischia di avere bande molto larghe in quanto si inserisce più campione di quello che è realmente in grado di interagire con la fase stazionaria della colonna. Le dimensioni dei campioni variano a seconda del tipo di colonna che viene utilizzata: da pochi decimi di μL a 20 μL per colonne impaccate e volumi anche 100 volte più piccoli per colonne capillari<ref>Fondamenti di Chimica Analitica di Skoog e West - III edizione, EdiSES S.r.l., 2015, pag 889 </ref>. <br> A seconda dello stato
Un altro tipo di iniettore più complesso, ma molto usato, è l'iniettore '''split-spitless''' il quale ha due diverse modalità di funzionamento a seconda di come viene suddiviso il volume di vapore ottenuto a seguito dell'iniezione:
* split - solo una piccola parte del volume viene iniettato in colonna;
* splitless - tutto il volume viene iniettato in colonna. <br>
Sono presenti diverse valvole che regolano lo splittaggio e il sectum flow. La valvola che si trova nella parte in alto controlla il sectum flow, ovvero un flusso di gas che viene utilizzato per lavare il setto ed è solitamente mantenuta sempre aperta; questo flusso non raggiunge la colonna ma viene scaricato ed allontanato dal sistema prima. È poi presente una valvola di splittaggio che regola il rapporto dei flussi diretti alla colonna e allo scarico. Quando questa valvola è chiusa tutto il gas va in colonna e l'iniezione avviene nella modalità splitless. <br>
Dal momento che nella modalità split solo una parte del campione viene introdotto in colonna, può essere vantaggioso operare in questo modo se il campione è particolarmente sporco e proviene da matrici complesse: in questo modo si protegge la colonna e se ne evita il deterioramento. Il problema associato a questa pratica è legato al fatto che rende impossibile fare un'analisi quantitativa: innanzitutto il rapporto di split è noto con scarsa precisione e ciò porta a degli errori di grande entità nella determinazione quantitativa degli analiti, inoltre il campione viene molto diluito, il che rende impossibile l'analisi di analiti in tracce. Un'altra problematica che si ha in questo caso è data dal fatto che la volatilizzazione in questo tipo di inettore non è istantanea e quindi l'iniezione risulta disomogenea: gli analiti più volatili si vaporizzano per primi e la corsa cromatografica inizia in momenti diversi introducendo un errore importante.
Qualora esigenze particolari portino alla necessità di utilizzare la modalità di iniezione con split, è necessario prima valutare l'entità di questi fattori appena elencati attraverso l'ausilio di standard interni più o meno volatili, il che complica e allunga molto l'analisi.
Un altro tipo di iniezione è l''''on column injector'''. Con questo tipo di iniettore il campione viene depositato direttamente in testa alla colonna cromatografica. Questo sistema viene utilizzato quando si ha a che fare con composti che risentono dello stress termico della vaporizzazione split-splitless oppure per sostanze con volatilità troppo diversa e che raggiungerebbero quindi la colonna già parzialmente disperse. L'ago di iniezione deposita il campione in testa alla colonna in condizioni di bassa temperatura, solitamente impostata a valori inferiori alla temperatura di ebollizione del solvente e solitamente, prima di iniziare con l'analisi, il sistema viene raffreddato con circolazione ad aria. È inoltre un metodo adatto all'analisi quantitativa in quanto è nota con accuratezza la quantità di campione introdotta, in più consente di eliminare la degradazione termica e la discriminazione tra sostanze più e meno volatili all'interno del campione. <br>
Dal momento che il campione viene depositato direttamente in colonna questo è un problema soprattutto nel caso in cui il campione sia sporco: il primo tratto della colonna si sporca facilmente e si degrada per effetto della matrice, per questo motivo è quindi necessario tagliarne periodicamente qualche centimetro in corrispondenza dell'inettore o il rischio è che la performance della colonna diminuisca nel tempo. Una soluzione alternativa prevede l'utilizzo di un retention gap, ovvero di un capillare privo di fase stazionaria che raccorda l'iniettore e la colonna e che blocca le sostanze poco volatili facendole condensare sulle sue pareti. Il grande vantaggio di questo iniettore è dato dal fatto che quando la temperatura viene innalzata tutti gli analiti si volatilizzano insieme e la corsa cromatografica parte al tempo zero per tutti: ne consegue quindi che nel cromatogramma si avranno picchi molto stretti. <br>
È inoltre possibile avere un altro tipo di iniezione che sfrutta iniettori particolari che consentono in inserire nello strumento dei supporti nei quali sono stati precedentemente intrappolati gli analiti che vengono rilasciati per desorbimento termico. Questo metodo di iniezione è molto utile nel caso in cui gli analiti siano stati raccolti all'interno di fibre SPME.
=Note=
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