Simulatie van chromatografie met behulp van Excel. Antwoorden beginnen met =
Gegeven is een monster benzine dat op een apolaire kolom wordt ingespoten. Het aantal schotels is door de fabrikant op 1000 getest. De kolom is 20 m lang. Bekijk de piektabel en het bijbehorende chromatogram.
1 Chromatogram Simulation
A Als de eerste piek de onvertraagde component is, bereken dan voor elke piek N Tip: Gebruik je muis om op de piekbreedte te bepalen
B Verander in Excel het aantal schotels in 4000 en let op de pieken ! Verlaag de schotels tot 250 en let weer op de pieken.
Kopieer de drie piektabellen en onderzoek het verband tussen piekbreedte en N. C Ga terug naar het basischromatogram
en bereken voor elke piek k’ l
= K’ = netto retentie/onvertraagde comp.
D Bereken voor de slecht gescheiden pieken de resolutorfscyot R = R= t / wgem
E Bereken voor elk zelfde paar pieken via = k’n+1 /k’n == je mag voor beide ook nettoretentie nemen.
F Verander de retentietijden van twee slecht gescheiden pieken zodanig dat R= 1,3 Zet de andere concentraties even op 0 zodat alleen
de onvertraagde component en het paar overblijft.
D Pas de retentietijden van de twee pieken zo aan dat de pieken net ‘los’ staan. bij welke waarde van R is dat ?
= dat zou boven R= 1,3 zijn.
2 noem 5 uitvoeringsvormen van chromatografie en beschrijf het scheidingsprincipe = PLC TLC electroforese GPC GLC HPLC
verdeling, adorbtie stst-fase oplosbaarheid eluens ; lading polariteit, kookpunt 3 Een anionenwisselaar wordt gebruikt met een monster van opgelost natriumfosfaat. Beschrijf de processen in de kolom. Teken een stukje van de actieve ionenwisselaar.
= anionen zij negatief geladen. De ionenwisselaar heefy een positieve ammoniumgroep met OH- er aan. elk fosfaat-ion neemt de plaats in van 3 OH-. Uit de kolom komen die OH- ionen en Na+
4 Een kationenwisselaar wordt gebruikt met een monster van opgelost natriumfosfaat. Beschrijf de processen in de kolom. Teken een stukje van de actieve ionenwisselaar.
= - SO3-H+ of –COOH De Na+ wisselt met H+
5 Een mengsel van drie aminozuren wordt onderworpen aan electroforese bij pH van 6. De componenten zijn A(IEP=8) B(IEP=6) en C(IEP=4)
a Leg uit wat IEP is. = die pH waarbij het aminozuur neutraal is. b Geef de drie structuren van een aminozuur. = c met NH2 en COOH
c Verklaar per component in welke vorm het in oplossing voorkomt bij pH=6 = A voelt dat het zuur is dus zal in de + vorm zijn
= b is neutraal en C Voelt 6 als basisch dus is negatief in de
d Geef een verklaring voor de volgorde waarmee de componenten uit de kolom komen. = sorry het is electroforese dus A naar – pool en C naar + pool.
6 Een monster aluminiumchloride oplossing wordt op Dowex WX8 (kation wisselaar)
Na opbrengen van 2 mL monster blijkt 12,12 mL 0,1002 M NaOH nodig. Bereken de analytische concentratie Al. In mol/L
= 12,12 x 0,1002 mmol OH- komt overeen met 1/3 Al3+ = 1/3 x 12.12 x 0,1002 mmol Al in 2 ml dan c= 1/3 12,12 x 0,1002 / 2 = 0,202 M Al
6 Geef een rekenvoorbeeld voor de volgende beschrippen: a N 2 formules N = 16(8/2)2 = 256 schotels met t=8 en W
b = 2 b k’ als tro = 2 en tr= 10 dan K’- (10-2)/2 = 4 dus 4x trager.
c H lengte kolom / aantal schotels 100 cm met 1000 schotels geeft H= 1 mm. d R = vweschil in T / Wgem.
e tr’ netto retentietijd = tr-tr0 f
8 Een mengsel van prpaan-2-ol en aceton wordt ingespoten op een polaire kolom. Verklaar de volgorde in het chromatogram.
= aceton is minder polair en komt eerder uit de kolom. Alcohol blijft langer in de kolom. 9 Een monster wijn wordt onderworpen aan een GC analyse.
Men pipetteert 15 mL wijn samen met 5mL propanol in een 25 mL maatkolf en vult aan. Men meet respectievelijk 1200 en 1300 oppervlakte-eenheden .
Dan pipetteert men 10 mL pure ethanol en 5 mL propanol in een maatkolf van 25 mL en vult aan. De gemeten oppervlakte zijn 4400 en 1355 eenheden.
A In welke volgorde komen de componenten uit de polaire kolom.
B Welk voordeel heeft het bepalen van de verhouding ethanol/propanol en hoe noemt men dit? C Schets de kalibratie grafiek met horizontaal vol& ethanol.
= vol% alcohol door 2,5x verdunnen dus 40% en de oorsprong (0,0) = verticaal Ethanol/propanol dus 4400/1355 = 3,6602
D Bereken het ethanolgehalte in vol% ethanol. = y=ax a = dy/ dx = 3,6602/40 = 0,091505
= bij monster verhouding eth/prop = 1200/1300 = 0.9231 dus x = y/a = 0,9231/ 0,091505 = 10,09 vol%
Echter, het monster werd 25/15 x verdund f= 5’3 daarom gevraagde gehalte = 25/15 x 10,09 % = 16,82 vol% ethanol
9 Welke rol speelt de ingestelde temperatuur op alle aanwezige componenten? = grote rol omdat alle componenten in de dampfase moeten zijn. Dus hogere Y dan de hoogstkokende.
10 Wat zou er met de piekvorm gebeuren als de kolomtemperatuur te laag werd ingesteld? = breed en tailing
11 Verklaar welke invloed een bredere kolom zal hebben op de scheiding. = Slechter door diffusie
12 Als men twee kolommen heeft waarbij de tweede kolom 9x zoveel schotels heeft, welk verschil in kwaliteit van de scheiding zal optreden bij eenzelfde monster?
= wortel N dus 3x zo goed.
13 Men wil de molmassa bepalen van eiwitten met SEC of GPC. Jeg uit hoe het scheidingsprincipe werkt.
= stationaire fase met porien
kleine moleculen blijven langer in de kolom. grotere komen eerder.
14 Wat is de minimale waarde van k ‘ en wat betekent dat voor die component.
= als een component niet vertraagd wordt Geldt k‘ = 0 due cimoinent is even snel als de onvertraagde.
16 Teken een chromatogram met twee slecht gescheiden componenten met klein hoogteverschil. (eerste piek iets groter) Schets in jouw chromatogram alleen de eerste component.
17 Een component wordt verdeeld tussen mobiele fase en stationaire fase. A Beschrijf wat de verdelingsconstante K inhoudt.
= een domponent verblijft deels in de stat en deels in de mobiele fase. Als een lawine rollen moleculen over elkaar. .
B Als twee componenten A(K=3) en B (K=5) wordt gescheiden. In welke volgorde komen ze eruit?
=
18 Beschrijf de twee-dimensionale papierchromatografie.
= na een normale looptijd wordt de plaat 90 graden gedraaid. En in een ander eluens verder ontwikkeld.
19 Bij vloeistofchromatografie wordt vaak retentievolume gebruikt in plaats van retentietijd. hoe luidt dan de formule voor verdelingsconstante K ?
20 Noem drie detectie-mogelijkheden bij TLC.
20 Bepaal de scheidingsfactor R van onderstaande pieken..
= R = t/wgem
21 Verklaar hoe Eddy-diffusie bijdraagt aan de vorm van een piek bij GC.
= veel diffusie geeft bredere pieken. Aangezien het oppervlak en concentratie onveranderd is. zal de piek breder en lager worden.
22 Waarom is het noodzakelijk elke week het aantal schotels van een kolom te bepalen. = dan houd je in de gaten hoe de kwaliteit zich houdt. Monitoren van kwaliteit
De kolom wordt langzaam slechter en dat zie je aan afnemende N
23 Welke betekenis en nut heeft de H/u curve.
= te lage maar ook te hoge flow geeft slechte scheiding. Het optimum kan uit de curve worden bepaald, dat is het laagste punt.
.
24 Waarom loopt het eluens in een dunnelaagplaat omhoog ?
= Capillaire werking van de stationaire fase (porien.) Het eluens hecht zich aan de polaire fase. 25 Hoe beweegt een Zwitter-ion bij electroforese ?
= Zwitter-ion is zowel + als - H3 N+ als COO- dus niet. (? Lees de vraag nog even… 😊 26 Waardoor ontstaat bij TLC soms een tweede front? b-front ?
