Analisi degli inquinanti Schemi (Cromatografia)

ANALISI INQUINANTI

CAMPIONAMENTO

• CASUALE
• STRATIFICATO
• SISTEMATICO - INTERVALLI TEMPO / SPAZIO
• REFERENZIALE

IMMAGAZZINAMENTO E TRASPORTO CAMPIONE — POSSIBILE DEPERIMENTO E COMPLESSAMENTO

BIANCO PORTATO IN LOCO, NON UTILIZZATO, ANALIZZATO — INFLUENZA DEL 30%

ANALISI INQUINANTI

CAMPIONAMENTO

• CASUALE
• STRATIFICATO
• SISTEMATICO - INTERVALLI TEMPO / SPAZIO
• REFERENZIALE

IMMAGAZZINAMENTO E TRASPORTO CAMPIONE — POSSIBILE DEPERIMENTO E COMPLESSAMENTO

BIANCO PORTATO IN LOCO, NON UTILIZZATO, ANALIZZATO — INFLUENZA DEL 30%

PRETRATTAMENTO

INSIEME DI TRATTAMENTI PER RENDERE CAMPIONE ANALIZZABILE

INQUINANTE SI PRESENTA IN MATRICE COMPLESSA

SOLIDO — ANALISI PER VIA UMIDA — PORTO IN SOLUZIONE CON

LIQUIDI — SEPARAZIONE CON MEMBRANE

FOTOLISI OSSIDATIVA

ESTRAZIONE

• (LSE) LIQUIDO-SOLIDO — SOXHLET
• MICROONDE
• (SPE) FASE SOLIDA
• (SPME) MICRO ESTRAZ. FASE SOLIDA
• (SFE) FLUIDO SUPERCRITICO
• (ASE) ACCELERATA CON SOLVENTE

2 FASIANALIT. PASTA DA SOL A LIQ

FUNZIONANO SOLO IN POLARIZZAZIONE DIELETTRICA

VIAL + SIRINGA ADI. ASSORBENTE

Estrazione

SOXLET - Continua

(LLE) Aggiungo liq. immisc. che compete per inquinante (affine)

Liquido - Liquido

(SBE) Adsorbimento su ancoretta magnetica

Imbuto separatore - Discontinua

Coeff. ripartizione

Kd=[S]₂/[S]₁

Estraz. liq - liq continua con solvente organico, 2 fasi (SOXHLET)

Liquidi

QUECHERS - Kit analisi pesticidi / IPA

Cartucce (SPE)

(Granulometria)

Purificazione - Mainfold

Concentrare - Arricchire analita

Rimuovere interferenti

• Adsorbimento
• Ripartizione - Fase staz. - Liquida
• Scambio ionico

Sotto vuoto

Sotto pressione

Siti attivi

3

Cromatografia

Tecnica separativa basata sulle interazioni specifiche delle molecole con la colonna

• 2 fasi - competono per l'inquinante
• Liquida - Cromatografia liquida (CLSC)
• Gas - Gas cromatografia (GSC)
• Fasi:
• Mobile
• Stazionaria

Precolonna - protettiva

Colonna:

• Impaccata - cammini multipli
• Capillare - unico canale (canalone)

• N° piatti teorici
• H=A+(B/^U)₊Cu - Altezza piatto teorico

Valvola di iniezione multipla

Liner

Pompa peristaltica

Alternativa reciproca

• Camera di evaporazione - si sporca forando membrana
• Ripetibilità iniezione

Autocampionatore

Parametri Importanti

• Volume di ritenzione
• Costante di distribuzione k
• Rapporto di fase β
• Sensibilità a
• Efficienza N
• Risoluzione
• Capacità

Colonna

Colonna va equilibrata e condizionata con solvente

MECCANISMI DI SEPARAZIONE

• SCAMBIO IONICO (IEC) → DAYONEX
  • FASE STAZIONARIA HA I SITI ATTIVI IONIZZATI
  • INVERSA → APOLARE
  • FASE STAZ. SOLIDA
  • DIRETTA → POLARE
  • RESINE
• ESCLUSIONE DIMENSIONALE
  • FASE STAZIONARIA POROSA
• RIPARTIZIONE PER FASE STAZIONARIA LIQUIDA
  • GRUPPI SILANOLICI
  • C3
  • C8
  • C18
• AFFINITA'
• ADSORBIMENTO
  • GEL DI SILICE
  • ALLUMINA

FASE STAZIONARIA / POLIMERI / SUPPORTO / MATRICE

• AGAROSIO
• CELLULOSA
• POLIACRILAMMIDE
• SILICE
• POLISTIRENE

Cromatografia Liquida

HPLC = Cromato. Liq. Alte Prestazioni

6-50 bar

• Solvente
• Gradiente
• Velocità Flusso

Ultra HPLC - 2 min

GAS cromatografia

• Fase mobile: GAS
• GAS → Liquido
• GAS → Solido

Fase stazionaria

• Liquida
• Solida

T_max = 450°

T_{max colonna} = 400°

Temperatura oltre la quale distacco fas. staz.

• GAS carrier: Inerte, trasporta solo campioni volatili
• Derivatizzazione campione → Renderlo più volatile
• Colonne ca pillari 60m, 0,25mm
• Forte dipendenza da T°

• He → + sicuro
• He = + costoso perchè in esaurimento

• H₂ = - sicuro
• H₂ = + precisione

Tipo gas scelto in base al rivelatore

• Grande consumo di gas perché strumenti sempre accesi

Codice colori bombole

Trappola bombola → trattiene umidità idrocarburi

Gradiente → T°

Iniezione 0,5-10μL

• Composti non devono decomporsi

METODI DI IGNEZIONE

(DIRECT - IGNECTION)

(SPLIT - SPLITLESS)

• È COME DILUIRE CAMPIONE

RAPPORTO DI SPLIT

• 1:50 - 1:500

• SPLITLESS - SETTO POROSO SOTTO FLUSSO GAS CARRIER - TRATTENUTO NEL LINER DA 70-60^s
• PTV - ISGNETTATO IN INSERTO FREDDO
• AUTO CAMPIONATORE
• CERTIFICAZIONE COMPETENZA OPERATORE

Rilevatori

• Termo Conducibilità (HWD) - Filo caldo - Ponte di Wienston - INA 174
• Ionizzazione di Fiamma (FID) - Conducibilità fiamma
• Gas make up riempie volume morto
• Fotometrico a Fiamma (FPD) - 2 fiamme - Lente convergitrice
• A cattura di Elettroni (ECD) - Non di strugge analita - Raggi β
• Di Massa
• Fluorimetro - Gruppi cromofori IPA
• Assorbimento UV
• Fissa
• Variabile
• Diodo array
• Occorre stare lontani da λ assorbita dal solvente

CROMATOGRAMMA

PICCO

TEMPO DI RITENZIONE

STRETTI

BASSA EFFICIENZA

BASSA SELETTIVITA’

PICCHI DEVONO ESSERE GAUSSIANI

TEMPO MORTO = USCITA ANALITA

RISOLUZIONE!

SELETTIVITA’ - SE LO LEGGI

STABILITA’ - DERIVA LINEA DI BASE

RUMORE DI FONDO

SENSIBILITA’

LINEARITA’

LIMITE DI RILEVABILITA’

INTEGRATORI DIGITALI

AD OGNI MOLECOLA CORRISPONDE

CONCENTRAZIONE MOLECOLA

INTERPOLAZIONE DATI DATABASE

TEMPORITENZIONE

RS = EFFICIENZA SELETTIVITA’ RITENZIONE

ALTEZZA DA LINEA DI BASE

ALTEZZA A META’

LARGHEZZA BASE

AREA SOTTESA

Cause Errori di Misura

• Percorsi Multipli
• Diffusione
  • Longitudinale
  • Ortogonale
• Sovraccarico Sist. - Fronting, Tailing
• Variazioni T
• Ritorno Olio Pompa

ITER ANALISI

1. ANALISI ESPLORATIVA — METODO ISOCRATICO
2. INTRODUCO GRADIENTE
3. INTEGRO CROMATOGRAMMA

Analisi Quali/Quantitativa

• Qualitativa → c'è inquinante?
• Quantitativa → quanto c'è ne? - standardizzazione

• Esterna = certezza di taratura, fattori di risposta, aggiunta standard
• Interna = aggiunta sostanza conosciuta - normalizza dati
• Precisione = deviazione standard
• Test Q valuta se tenere valore - test Q outlier

Robustezza misura = cambiando valori strumento da stessa risposta

Recupero = deve essere 100%

Esattezza = verifica metodo con standard certificato

Selettività = capacità di misurare analita

Limite di rilevabilità = quantificazione minima