Környezetvédelmi analitika (4.előadás)

Hasonló dokumentumok
Környezetvédelmi analitika: BTEX (benzol, etil-benzol, toluol, xilol) meghatározása. Milyen kolonnát használjunk?

A kromatográfia és szerepe a sokalkotós rendszerek minőségi és mennyiségi jellemzésében. Dr. Balla József 2019.

A TÖMEGSPEKTROMETRIA ALAPJAI

Földgáz összetételének vizsgálata gázkromatográffal

Anyagszerkezet vizsgálati módszerek

Kromatográfiás módszerek

MTBE GYÁRTÁSA *** ALKILEZÉSI ELJÁRÁSOK: Ritz Ferenc vegyészmérnök. Olefin I. Gázszétválasztó üzem. Olefin I. Pirolízis üzem

Korszerű tömegspektrometria a. Szabó Pál MTA Kémiai Kutatóközpont

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

Duna-víz extrahálható komponenseinek meghatározása GC-MSD rendszerrel. I. Elméleti áttekintés

Tömegspektrometria. Bevezetés és Ionizációs módszerek

Biomassza anyagok vizsgálata termoanalitikai módszerekkel

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

HPLC MS és HPLC MS/MS. Bobály Balázs, Fekete Jenő

Mérési feladat: Illékony szerves komponensek meghatározása GC-MS módszerrel

Tematika. Korszerű tömegspektrometria a. Ionforrás. Gyors atom bombázás. Szabó Pál MTA Kémiai Kutatóközpont. Cél: Töltött részecskék előállítása

89. A szorpciós folyamat szerint milyen kromatográfiás módszereket ismer? Abszorpciós, adszorpció, kemiszorpció, gél

Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Kar Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék Műszeres analitika II.

SZAKMAI NAP március 21. Laboratórium

Szénhidrogén szennyezők gázkromatográfiás meghatározása. Volk Gábor WESSLING Hungary Kft.

Igény a pontos minőségi és mennyiségi vizsgálatokra: LC-MS/MS módszerek gyakorlati alkalmazása az élelmiszer-analitikában

Tömegspektrometria. Tömeganalizátorok

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Mérési módszer szelektivitása, specifikus jellege

Hol használják ezeket a technikákat: véralkohol analízis kábítószer fogyasztás doppingolás ellenırzése gyógyszerszintek beállítása világőrkutatás

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

A tömegspektrometria alapjai és alkalmazási köre a laboratóriumi diagnosztikában. Dr. Karvaly Gellért Balázs SE Laboratóriumi Medicina Intézet

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

A kémiatanári zárószigorlat tételsora

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Abszorpció, emlékeztetõ

DR. FEKETE JENŐ. 1. ábra: Átviteli módok HPLC, GC ill. CE technikák esetén

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ATOMEMISSZIÓS SPEKTROSZKÓPIA

Tömegspektrometria. Mintaelőkészítés, Kapcsolt technikák OKLA 2017

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

Áttekintő tartalomjegyzék

A tételhez használható segédeszközöket a vizsgaszervező biztosítja. Jogszabályi változás esetén a vizsgaszervező aktualizálja a mellékleteket.

A nanotechnológia mikroszkópja

-A homogén detektorok közül a gyakorlatban a Si és a Ge egykristályból készültek a legelterjedtebbek.

Duna-víz extrahálható komponenseinek meghatározása GC- MSD rendszerrel. Elméleti bevezető

Az új Thermo Scientific icap TQ ICP-MS bemutatása és alkalmazási lehetőségei. Nyerges László Unicam Magyarország Kft április 27.

LC-MS QQQ alkalmazása a hatósági gyógyszerellenőrzésben

Tömegspektrometria. (alapok) Dr. Abrankó László

Gázelosztó rendszerek üzemeltetése V. rész

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

A robbanóanyagok világa

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Vizek illékony szénhidrogén (VPH) tartalmának a GC-MS vizsgálata

Hagyományos HPLC. Powerpoint Templates Page 1

KÖRNYEZETI VIZEK SZERVES SZENNYEZŐINEK ELEMZÉSE GC- MS/MS MÓDSZERREL

Klór-benzolos talaj és talajvíz tisztítása

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

Szakmai cikkek 1. Szakmai cikkek. Tömegspektrometria. Stáray Judit. vákuumrendszer. Adatfeldolgozó rendszer

a NAT /2007 számú akkreditálási ügyirathoz

A KLÓRBENZOL LEBONTÁSA

Ragyogó molekulák: dióhéjban a fluoreszcenciáról és biológiai alkalmazásairól

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

N e m z e t i A k k r e d i t á l ó T e s t ü l e t

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Talajvizek szerves mikroszennyezőinek eltávolítása oxidációs technikákkal

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Szerves kémiai analízis TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Abszorpciós fotometria

Az áramlási citométer és sejtszorter felépítése és működése, diagnosztikai alkalmazásai

Problémás regressziók

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Az ICP-MS módszer alapjai

A fény tulajdonságai

TÖMEGSPEKTROMÉTEREK SZEREPE A FÖLDTUDOMÁNYBAN. Palcsu László MTA Atommagkutató Intézet (Atomki) Környezet- és Földtudományi Laboratórium, Debrecen

7. gyak. Szilárd minta S tartalmának meghatározása égetést követően jodometriásan

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Analizátorok. Cél: Töltött részecskék szétválasztása

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

A tisztítandó szennyvíz jellemző paraméterei

E (total) = E (translational) + E (rotation) + E (vibration) + E (electronic) + E (electronic

Minőségbiztosítás, validálás

Minta-előkészítési módszerek és hibák a szerves analitikában. Volk Gábor WESSLING Hungary Kft.

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Lakos István WESSLING Hungary Kft. Zavaró hatások kezelése a fémanalitikában

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Földgázipari káros emisszió mérésére, optimalizálására alkalmas műszerek fejlesztése

Műszeres analitika II. (TKBE0532)

9. Hét. Dr. Kállay Csilla (Dr. Andrási Melinda)

Ionforrások és analizátorok GC-MS módszernél

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

A kémiai kötés magasabb szinten

Az anyagi rendszerek csoportosítása

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

Folyadékinjektálásos gázkromatográfiás mérések a WESSLING-tesztben: EPH, SVOC, peszticidek

9. Hét. Műszeres analitika Folyadékkromatográfia Ionkromatográfia Gélkromatográfia Affinitás kromatográfia Gázkromatográfia. Dr.

Általános és szervetlen kémia 1. hét

Szénhidrátok elektrokémiai detektálása, fókuszban a laktóz

GÁZTŰZHELYEK HATÁSA A BELSŐ KÖRNYEZETRE Dr. Kajtár László Ph.D. Leitner Anita

Átírás:

Környezetvédelmi analitika (4.előadás) In memoriam Dr. Fekete Jenő http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/anal/kornyanal/kornyezetvedelmi-analitika-bsc/ Jenei Péter, BME SzAK Tsz. HPLC csoport

Gázkromatográfiás detektorok Detektorokkal szemben támasztott követelmények: specifikusság nagy érzékenység detektor által létrehozott jel legyen arányos a mérendő komponens mennyiségével lineáris jel széles intervallumban kis zajszint megfelelő alapvonal-állandóság 2

Gázkromatográfiás detektorok A detektorok jelleggörbéje 3

Gázkromatográfiás detektorok Detektorok csoportosítása Ionizációs detektorok Lángionizációs (FID) Elektronbefogási (ECD) Termoionos (TID) Fotoionizációs (PID) Fotometriás detektorok Lángfotometriás (FPD) Hővezetőképességi detektorok (TCD) Tömegspektrometriás detektorok (MS) Egyéb speciális detektorok 4

Lángionizációs detektor (FID) FID = Flame Ionization Detector 5

Lángionizációs detektor (FID) Egyszerű: a detektor egy H 2 /levegő eleggyel táplált mikroégő, mely felett elektródpár van elhelyezve Legtöbbet alkalmazott Igen érzékeny (10-12 -10-13 g/s) Lineáris tartománya széles (10 7 ) Alacsony detektálási alsó határ Minden elpárologtatható szerves anyag mérhető vele, kivétel a hangyasav és formaldehid. Jel arányos az időegység alatt a detektorba érkező molekulák C-atom számával (homológ sor) 6

Lángionizációs detektor (FID) A FID munkagörbéje szénhidrogénekre mv alifás és aromás szénhidrogének jel/zaj 10 lineáris tartomány oxigéntartalmú nitrogéntartalmú foszfortartalmú kéntartalmú szerves anyagok hexaklór-benzol CCL 4 dm/dt (~c) 7

Lángionizációs detektor (FID) Szennyezés ujjlenyomata és referenciaanyag kromatogramja jel jel tolvon toluol etilbenzol 8

Elektronbefogásos detektor (ECD) ECD = Electron Capture Detector gyűjtőelektród Ni 63 segédgáz vivőgáz (N 2 ) + komponens 9

Elektronbefogásos detektor (ECD) Jelképzés az ECD-n I I 0 I 1 I 2 t 10

Elektronbefogásos detektor (ECD) Nagy elektronegativitású elemekre (pl. halogének) specifikus β-sugárzó radioaktív izotópot tartalmaz (Ni 63 ) Fl, Cl, O, Br abszorbeálják a keletkezett elektronokat csökken az áramintenzitás analitikai jel Lineáris tartománya 10 3-10 5 nagyságrendű Érzékenysége 10-13 -10-14 g/s 11

Elektronbefogásos detektor (ECD) Az ECD munkagörbéi különböző klórozottságú klórbenzol származékoknál jel hexaklórbenzol pentaklórbenzol jel/zaj 10 tetraklórbenzol triklórbenzol diklórbenzol monoklórbenzol C 12

Elektronbefogásos detektor (ECD) A FID és az ECD detektorjelének összehasonlítása hexánnal extrahált, többszörösen klórozott szénhidrogénnel hexán klórozott szénhidrogén FID ECD 13

Termoionos detektor (TID) TID = Thermo Ionization Detector (AFID = alkáli lángionizációs detektor) plazma (láng) + - gyüjtõ elektród alkáli fém forrás földelt levegõ H 2 grafit tömítés kapilláris kolonna 14

Termoionos detektor (TID) N, P-tartalmú szerves vegyületekre specifikus Alkáli sógyöngy katalitikus szerepe többféle elmélet van Lineáris tartománya 10 4-10 5 nagyságrendű Érzékenysége: 10-13 gn/s és 5*10-14 gp/s alkáli fém só kerámia gyûrû ellenállás fûtés 15

Fotoionizációs detektor (PID) PID = Photo Ionization Detector 40l kisülési csõ (UV-lámpa) kripton h fém-fluorid ablak gyorsító elektród gyüjtõ elektród kapilláris kolonna mozgófázis 16

Fotoionizációs detektor (PID) Aromás, delokalizált elektronrendszerű vegyületekre érzékenyebb Nem destruktív detektor (csak 0,1% ionizálódik) Lineáris tartománya 10 7 nagyságrendű Érzékenysége 10-13 g Hordozható, kézi gázkromatográfok detektora Hátránya: UV lámpa élettartama 17 Forrás: kemlab.hu

Fotoionizációs detektor (PID) A fotoionizációs detektor (PID) és a lángionizációs detektor (FID) jelének összehasonlítása alkánokra és aromás vegyületekre jel PID aromások PID alkánok FID aromások, alkánok C 18

Lángfotometriás detektor (FPD) FPD = Flame Photometric Detector Egy csatornás, egy égős lángfotometriás detektor elvi vázlata a szénhidrogén emisszió kiküszöbölését szolgáló opálos ernyõ fény belépõ ablak fényszûrõ 2 fotosokszorozó H 2 kapilláris kolonna 1 égõ levegõ optikai lencsék 19

Lángfotometriás detektor (FPD) Lángban gyökök keletkeznek, amik fényt emittálnak: S 2 * -> 392 nm HPO * -> 526 nm Nagyon szelektív S- és P- tartalmúakra Hátránya: a jel és a koncentráció között nem lineáris a kapcsolat, és kioltás lehet 20 forrás: agilent.com

Lángfotometriás detektor (FPD) Két égős lángfotometriás detektor elvi vázlata Első lángban a széntartalmúak elégnek, szervetlen P, S molekulák képződnek láng (2) optika Második lángban: gerjesztés és emisszió Érzékenysége: levegõ S 2, S, SO 10-13 gp/s és 10-12 gs/s láng (1) levegõ kapilláris kolonna levegõ mozgófázis 21

Lángfotometriás detektor (FPD) Az általánosan használt FID (a) és az FPD (b, c) detektorjelének összehasonlítása - b): S üzemmód, c): P üzemmód hexán FID a) FPD "S" üzemmód =392nm b) FPD "P" üzemmód =526nm c) 22

Hővezetőképességi detektor (TCD) TCD = Thermal Conductivity Detector A hővezetőképességi cella (TCD) működési elve: a): csak vivőgáz halad át az átfolyó csatornán, b): vivőgáz és a mérendő komponens (CO) együttesen van a cellában fûtõfeszültség (kb. 40V, I=200-500mA) a) b) Wolfram szál ultratermosztált fémblokk vivõgáz He He+CO 23

Hővezetőképességi detektor (TCD) Ultratermosztált cella (10-100l) Fűtött szál: wolfrám vagy félvezető Ellenállásváltozást hídba kapcsolva mérik Szervetlen gázok, permanens gázok mérése Vivőgáz: He, H 2, N 2 Kimutatási határ: 10-6 -10-9 g/ml a) Q 1 T 1 R 1 Q 1 >Q 2 b) Q 2 T 2 R 2 R T 1 <T 2 R 1 <R 2 24

Kemilumineszcenciás detektorok kemilumineszcencia: kémiai reakcióban fény emisszió jön létre NO és nitrózaminok meghatározása Termikus energia analizátor TEA = Thermal Energy Analizer vivõgáz + nitrózamin katalizátor NO emissziós kamra h detektor PMT hõ O 3 25

Kemilumineszcenciás detektorok Kemilumineszcenciás nitrogén detektor (CLND) CLND = Chemiluminescence Nitrogen Detector vivõgáz + N-tartalmú vegyület R-N+O 2 CO 2 +NO+H 2 O NO emissziós kamra h detektor PMT O 2 900-1100 C O 3 Redox kemilumineszcens detektor (RCD) RCD = Redox Chemiluminescence Detector vivõgáz + X - NO 2 arany katalizátor NO emissziós kamra h detektor PMT CO, H 2, H 2 S, CS 2, SO 2 O 3 26

Tömegspektrometriás detektor (MSD) Elválasztás alapja a részecskék töltésegységre eső tömege (m/z) Részei: ionforrás, analizátor, detektor, vákuum rendszer, adatfeldolgozó rendszer (számítógép) Részfolyamatok: Ionforrás: ionizáció és fragmentáció Analizátor: keletkezett ionok elválasztása Detektor: a szétválasztott, különböző tömegű fragmensionok intenzitásának detektálása 27

Tömegspektrometriás detektor (MSD) Ionforrás: leggyakrabban elektronütközéses (EI = Electron Impact) 70eV energiájú elektronok nagy töltéssűrűség miatt fragmentáció, fragmensionok vivőgáz: He, Ar Analizátor: kvadrupól: 4 cső Detektor: potenciálokat időben változtatják fragmensionok időben elkülönülnek elektronsokszorozó, fotokonverziós detektor SCAN, SIM mód gyorsított ionok 10-20 kv foszfor hv foton konverziós dióda fotonsokszorozó 28 forrás: tamop412a.ttk.pte.hu

Tömegspektrometriás detektor (MSD) SCAN mód: molekulaion + bázision minőségi információ: spektrum alapján csak valószínűsítés referencia szükséges: retenciós idő és spektrum egyezés = azonosítás Rel. int.% 100 50 29 41 57 58 86 M +. SIM mód: szelektivitás érzékenység növelés 20 40 60 80 m/z 100 29

Tömegspektrometriás detektor (MSD) GC-MS felhasználási területei: ismeretlen anyagok összetételének minőségi meghatározása (kutatás) VOC, svoc vegyületek minőségi és mennyiségi meghatározása olajok illékonykomponenseinek meghatározása (hangyasav+formaldehid) növényi hatóanyagok: terpének, kumarinok meghatározása növényvédőszerek és metabolitjaik szilárd anyagokat (pl. gyógyszereket) szennyező oldószernyomok meghatározása kábítószerek kimutatása robbanóanyagok kimutatása 30

Köszönöm a figyelmet! Jenei Péter pjenei@mail.bme.hu