Utente:Giuli2797/Cromatografia/Cromatografia liquida: differenze tra le versioni

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{{Cromatografia}}
=Cromatografia liquida=
La cromatografia liquida può essere suddivisa in due grandi categorie:
* cromatografia liquida classica;
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La strumentazione necessaria per eseguire un'analisi HPLC può essere così schematizzata:
[[File:LC schematic.gif|thumb|center|500px|Schema a blocchi HPLC]]
 
POMPA → INIETTORE → COLONNA → RIVELATORE
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==Rivelatori==
Il rivelatore è l'ultimo elemento costituente la strumentazione necessaria per eseguire una HPLC e serve per misurare la concentrazione del campione in uscita dalla colonna sfruttando una grandezza chimica o fisica ad essa proporzionale. Quando questo viene attraversato solo dalla fase mobile il detectorrivelatore registra un segnale costante che viene detto linea di base, quando insieme alla fase mobile vi è anche un analita allora il detectorrivelatore dà un aumento della risposta che si traduce in un segnale grafico attraverso un picco cromatografico. A seconda delle caratteristiche che vengono rivelate si parla di:
* bulk properties - se si misura una caratteristica della fase mobile che indirettamente rivela gli analiti, ad esempio indice di rifrazione;
* solute properties - se si misura una caratteristica del soluto quale ad esempio l'assorbanza o la fluorescenza. <br>
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Bisogna tenere conto del fatto che si cerca inoltre sempre di evitare di derivatizzare il campione per non rischiare di eccedere nella manipolazione, rischiando quindi di introdurre ulteriori errori. Il grande vantaggio di questa tecnica è però dato dal fatto che si aumenta molto la specificità dell'analisi perché si può scegliere un agente derivatizzante ad hoc per l'analita.
 
Tra i detectorrivelatori più usati troviamo:
* Fotometro UV-visibile a λ fissa - misura l'assorbanza dell'eluato a lunghezza d'onda fissa. La sorgente più usata è la lampada a vapori di mercurio la quale è una sorgente a righe: l'intensità maggiore che si registra con questa sorgente corrisponde alla lunghezza d'onda di 254 nm <ref> Skoog pag. 687 </ref>. La radiazione attraversa la cella contenente il campione per poi arrivare al fotodiodo diminuita di intensità: secondo la legge di Lambert Beer infatti l'intensità della luce assorbita è proporzionale alla concentrazione dell'analita. Il grande vantaggio di questo detectorrivelatori è il fatto che sia estremamente sensibile grazie all'elevata intensità della radiazione che viene prodotta dalla lampada a vapori di Hg, per contro però è caratterizzata da una scarsa selettività dovuta al fatto che si può lavorare solamente ad una lunghezza d'onda;
* Spettrofotometro UV-visibile a λ variabile - è il detectorrivelatore più usato in HPLC. La sorgente luminosa è costituita da una lampada a deuterio che genera una radiazione UV continua che copre un intervallo di lunghezze d'onda che vanno da 190 a 425 nm <ref>Grotti pag. 162 </ref>. La radiazione così ottenuta viene poi indirizzata ad un monocromatore a reticolo: in questo modo viene scissa nelle sue componenti, il che consente di selezionare la lunghezza d'onda desiderata in un range piuttosto ampio. La radiazione selezionata incide sulla cella a flusso contenente il campione, la attraversa e viene parzialmente assorbita: la diminuzione dell'intensità della luce trasmessa viene misurata da un fotodiodo ed è proporzionale alla concentrazione di analita. Il fatto che si possa lavorare a diverse lunghezze d'onda presenta numerosi vantaggi: elevata versatilità in quanto si può lavorare a diverse λ, elevata sensibilità data dal fatto che si può scegliere la λ ottimale per un determinato analita, elevata selettività in quanto in caso di sovrapposizione di picchi si può cambiare λ di lavoro per minimizzare l'assorbimento degli interferenti;
* Spettrofotometro UV-vis con Diode-Array - è il secondo rivelatore in ordine di utilizzo ma recentemente sta sempre prendendo più campo. La sorgente è costituita da una lampada a deuterio che genera una radiazione UV che viene indirizzata ad un monocromatore a reticolo: in questo modo viene scissa nelle sue componenti. Il fascio luminoso non monocromatico passa nella cella a flusso, interagisce con l'analita, esce dalla cella e viene scomposto da un policromatore. A questo punto ogni λ viene focalizzata su un diverso fotodiodo di un array e misurata simultaneamente. I vantaggi di questo detectorrivelatore sono gli stessi dello spettrofotometro UV-visibile a λ variabile ma i costi sono più elevati. Con questo rivelatore si riesce però ad ottenere lo spettro completo di assorbimento dell'eluato in ogni istante dell'analisi;
* Spettrofluorimetro - usato solo per sostanze fluorescenti o derivatizzabili. È però uno dei detectorrivelatori più sensibile e selettivo, molto più dei detectorrivelatori UV-vis;
* A indice di rifrazione - viene utilizzato molto raramente in quanto risponde ad ogni sostanza presente nell'eluato, è infatti molto poco sensibile e non selettivo, per questo motivo si usa solo per sostanze che non assorbono nell'UV-vis. Misura la differenza dell'indice di rifrazione tra la cella del campione e una cella contenente l'eluato, il quale agisce da riferimento. Nella cella viene fatto passare una radiazione monocromatica: se nell'eluato non è presente alcuna sostanza oltre all'eluente il raggio non viene deviato, se invece sopraggiunge un analita, il raggio viene deviato proporzionalmente alla sua concentrazione la quale viene rivelata dal detectorrivelatore. Il grande limite di questo rivelatore è dato dal fatto che non può essere usato per la cromatografia a gradiente di solvente perché non è possibile avere due flussi identici nel riferimento e nella colonna, il che ne limita molto l'applicabilità. È inoltre estremamente sensibile a variazioni di pressione e temperatura;
* Elettrochimici - a seconda della proprietà che misurano si dividono in
** Amperometro - sfrutta l'ossidazione o riduzione dell'analita a seguito dell'applicazione di un potenziale noto;
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* Spettrofotometro IR - usato molto raramente, solo in pochi casi, ovvero quando si ha a che fare con analiti non centrosimmetrici. L'applicabilità è inoltre limitata dall'assorbanza della fase mobile nel range infrarosso.
 
==Esempio di applicazione==
Un esempio di applicazione dell’HPLC prevede la separazione di una miscela di farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS) e loro successiva identificazione e quantificazione. Nel caso suggerito la strumentazione utilizzata e le condizioni operative sono le seguenti:
* colonna 4,6 x 150 mm, fase stazionaria RP C18 con granulometria 4 micrometri;
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<math>C_{ibuprofene} = \frac {424+20}{40,886}</math>
 
==Esercizi==
1) Indicare l’ordine di eluizione dei seguenti composti da una colonna HPLC contenente un impaccamento in fase normale:
(a) Benzene, dietil etere, n-esano; <br>
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2) In una eluizione isocratica la composizione della fase mobile rimane costante durante tutta l’eluizione ed è il metodo più semplice da utilizzare per un HPLC. In una eluizione a gradiente di solvente la composizione della fase mobile viene fatta variare nel tempo e, sebbene sia più complicata da realizzare, rimane la tecnica più adatta a campioni in cui vi sono composti con tempi di ritenzione molto diversi gli uni dagli altri: bisogna infatti tenere a mente il fatto che, per tempi di ritenzione molto lunghi, si incorre nello slargamento dei picchi con il rischio di perdere informazioni non solo quantitative ma anche qualitative sulle sostante più saldamente trattenute dalla fase stazionaria, il rischio è infatti che il segnale si confonda con il rumore di fondo e la sostanza non venga rivelata.
 
==Bibliografia==
Metodi Spettroscopici per l'analisi elementare, M.Grotti, ARACNE editrice, 2012 <br>
Fondamenti di Chimica Analitica, Skoog & West - III edizione, EdiSES, 2015 <br>
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Illustrated Pocket dictionary of chromatography, P.C. Sadek, Wiley Interscience, 2005
 
==Note==
<references/>