Analytika_2

liny (HNO3, H2SO4,
HClO4) příp. + H2O2
• možné převést do roztoku i materiály,
které se za normálního tlaku
kyselinami nerozkládají
• možná vyšší teplota rozkladu,
obvykle 150 °C - 250 °C
• snížení kontaminace z atmosféry
• běžný ohřev – prodloužení doby trvání
primárním ohřevem autoklávu a
nádobky
24
Rozklad biologických vzorků s HNO3 v otevřené nádobě
vzorek obsah C v % zbytek C v %
škrob 41 2-11
celulóza 43 2-12
cukr 42 2-10
mouka pšeničná 45 4-6
řasy 35 14-16
špenát 38 16-17
jehličí borovice 51 10-21
listí 44 17-23
plnotučné mléko 52 26-29
hovězí játra 51 25-30
hovězí maso 50 24-32
krev vepřová 52 19-22
olej slunečnicový 74-78 43-46
25
Tlakový rozklad
biologických vzorků
- důležitý obsah uhlíku v
materiálu
- na 100 mg C - 2 ml
HNO3 (65%) - 170-180 oC
3 hod rozklad
- navážka se volí podle
tlaku (CO2, NO2, páry
HNO3, H2O)
zbytkový
uhlík ≤ 0,04%
26
Mikrovlnné rozklady
• mineralizace organických a biologických materiálů
• energie k ohřevu vzorku - prostřednictvím mikrovlnného záření
• v otevřených i v uzavřených systémech
• rozklad v uzavřeném systému - rozklad v nádobce z odolného
plastu (teflon) za zvýšeného
tlaku
• mikrovlnné záření
- generováno magnetronem
ve speciální laboratorní
mikrovlnné rozkladné peci
otevřený systém
27
Mikrovlnná energie
• λ = 5 .10-2 – 1 m ν = 300 MHz - 300 GHz
– nízká energie – rotace dipólů, pohyb molekul, iontů
– komerčně od 2,45 GHz – vybuzení rotace (dipólů vody)
28
Mikrovlnné rozklady
• moderní mikrovlnné pece umožňují současný rozklad více vzorků
• rozkládat lze vzorky přírodního původu i syntetické materiály
• biologické vzorky (krev, krevní plazma, vlasy, rostlinné, živočišné
tkáně, houby)
• v přítomnosti silných minerálních kyselin a oxidačních činidel
(HNO3, HCl, HF, H2O2)
• rozkladný program je vhodné
rozdělit do několika fází
• postupné zvyšování intenzity
mikrovlnného záření
k zabránění bouřlivého
průběhu reakce
• produktem mineralizace
je čirý, homogenní roztok
29
Uzavřený systém
30
31
32
Mokrý rozklad nízkoteplotní
* UV-fotolytická mineralizace vzorků
• UV záření + H2O2
působením UV záření
- H2O2 - reaktivní OH radikály
- radikálové reakce
- rozklad organoarsenitých sloučenin,
analýza přírodních vod, odpadních
vod, nápojů, půdních extraktů
- promíchání roztoků - nucená konvence -
proti sobě umístěny zóny vyhřívací a
chladící
- odpařování vzorku zabráněno chlazením
horní části nádobek
- teplota ovlivněna průtokovou rychlostí
chladící vody a objemem vzorku
33
Metody rozkladu biologických materiálů
* suchý rozklad
• vysokoteplotní - muflová pec - zpopelnění organických
látek
- rostlinný materiál - spalování při 400-550 oC
- živočišný původ - popel s uhlíkem
- přídavek oxidačního činidla-
Mg(NO3)2
• nízkoteplotní - radiofrekvenční plazma - rozklad pod
vlivem vysokofrekvenčního magnetického pole
v kyslíkovém plazmatu za nízkého tlaku a nízké teploty
(150 oC) - studené plazma
34
Muflová pec
35
36
Izolace organických látek ze vzorku
• záleží na jejich bodu varu a polaritě
• metody: extrakce rozpouštědlem
superkritická fluidní extrakce (SPE)
head-space
• extrakce: látky labilní-za pokojově nebo snížené teploty
náchylné k oxidaci - v inertní atmosféře nebo se
stabilizačními přísadami
citlivé na světlo- ve tmě, kryt z AI-fólie
• urychlení: ultrazvuková lázeň
za varu pod zpětným chladičem
-Soxhletův extraktor – vzorek v extrakční
patroně z papíroviny nebo ve "skleněné svíčce
s fritou"
37
SPE: extrakce tekutinou v nadkritickém stavu
• nadkritická kapalina tj. plyn za tlaku a teploty vyšší než kritický
bod-hustý plyn
• fyzikální vlastnosti- mezi kapalinou a plynem--nízká viskozita a
vysoký difuzní koeficient -dobrá rozpouštěcí schopnost
• nejčastěji CO2
• pro extrakci polárních látek modifikace přídavkem methanolu
• kolekce analytů je dosaženo snížením tlaku ve sběrači s vhodným
rozpouštědlem
• expanzí superkritické
kapaliny-ochlazování
rozpouštědla
38
Head-space
• dosažení rovnováhy mezi vzorkem
a plynnou fází v uzavřeném systému
• nádobka se temperuje po určitou
dobu -odebírá se plynná fáze
Solubilizace biologických materiálů
• enzymatická hydrolýza (se směsí lipáz a proteáz)
• loužení s kyselinou octovou
• alkalická hydrolýza s tetramethylamonium hydroxidem
• loužení směsí NaOH (nebo HCl)-methanol