H13.2 les 5 Gaschromatografie kwantitatief_25

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Gaschromatografie: kwantitatief

NOVA H13 Analysetechnieken

H13.3 Gaschromatografie - les 5

Gaschromatografie

Wanneer je gaschromatografie als kwantitatieve methode toepast, analyseer je

1. welke stoffen aanwezig zijn in het mengsel
2. hoeveel er van een bepaalde stof aanwezig is in het mengsel

Leerdoel

Je kunt de hoeveelheid van een stof in een mengsel berekenen met behulp van het piekoppervlak in een gaschromatogram

Piekoppervlak

• hoe meer moleculen de detector passeren, hoe groter het oppervlak onder de piek
• het piekoppervlak is dus een maat voor de hoeveelheid stof
  
• de verhouding tussen de piekoppervlaktes geeft aan in welke molverhouding stoffen aanwezig zijn in een mengsel
  

Molverhouding

• piekoppervlaktes worden berekend door de computer, bijvoorbeeld:
  stof A = 2,78
  stof B = 9,42
• de molverhouding van
   stof A : stof B
   = 2,78 : 9,42 = 1 : 3,39
  

Wanneer je gaschromatografie als kwantitatieve analysemethode toepast,
gebruik je in het chromatogram...

1. de hoogtes van de pieken
2. de breedtes van de pieken
3. de oppervlaktes onder de pieken
4. de retentietijden van de pieken

Twee chromatogrammen:

meting + referentiemeting

De detector is niet even gevoelig voor elke stof, dus om de concentratie te kunnen berekenen moet je:

• een chromatogram maken van het te onderzoeken monster

EN

• een referentie chromatogram maken van een mengsel met een bekende concentratie van de te onderzoeken stof

--> beide metingen met dezelfde kolom en
       onder dezelfde omstandigheden

 

Probleem: hoe injecteer je elke keer exact dezelfde hoeveelheid en hoe weet je dat de omstandigheden exact hetzelfde zijn?

Interne standaard

• bij elke meting wordt dezelfde hulpstof
   (= interne standaard)
   toegevoegd met dezelfde bekende concentratie
• deze hulpstof moet in elk chromatogram dus een piek geven met hetzelfde oppervlak
• bij een verschil in oppervlak van de interne standaard kun je hiervoor corrigeren

Voorbeeld

referentie meting (bekend mengsel):

stof	concen-tratie	piek oppervlak
vit E	450 uM	7617
int. standaard	1,0 mM	12717

Voorbeeld

referentie meting (bekend mengsel):

stof	concen-tratie	piek oppervlak
vit E	450 uM	7617
int. standaard	1,0 mM	12717

Als bij het onderzoek aan het monster precies evenveel stof ingespoten wordt in de gaschromatograaf, zou de piek van de interne standaard in het 2e chromatogram hetzelfde oppervlak moeten hebben

Voorbeeld

                 bekend mengsel             monster

stof	concen-tratie	piek opp.	concen-tratie	piek opp.
vit E	450 uM	7617
int. standaard	1,0 mM	12717	1,0 mM	12600

Het piekoppervlak van de interne standaard in het monster is lager dan bij de referentiemeting. Er is dus blijkbaar minder stof geïnjecteerd. Je moet hiervoor corrigeren om de daadwerkelijke concentratie vitE in het monster te kunnen berekenen.

Voorbeeld

Voorbeeld

stof	concen-tratie	piek opp.	concen-tratie	piek opp.
vit E	450 uM	7617	?	7902 x 1,0093
int. standaard	1,0 mM	12717	1,0 mM	12600

Berekening concentratie vitE in het monster:

450 uM  x (7902x1,0093) =  471 uM

  7617

Eigen werk

• Doorlezen H13.2 Gaschromatografie kwantitatief
    (blz 100 - 101)
• Goed bestuderen voorbeeldopdracht 4
• Maken + nakijken opgave: 20 

(lastige oude examenopgave, op de volgende dia vind je zonodig tips en uitleg)

opgave 20 c

Gegeven:

• in EU: (alfa + beta) thujon max 35 mg/kg
• standaardmengsel + interne standaard --> referentiemeting
  alfa-thujon : A = 27025 : 23181 = 1,166 : 1,000
• absintmengsel + interne standaard --> monstermeting
  alfa-thujon : A = 7927 : 3776 = 2,099 : 1,000
• in standaardmengsel: [alfa-thujon] = 1,36.10-5 mol/L
• hoeveelheden mengsels is niet gelijk --> gaat om verhouding van pieken!

opgave 20 c

Gevraagd:

• bereken concentratie alfa-thujon in absint in mol/L

Uitwerking:

• standaardmengsel: alfa-thujon : A = 1,166 : 1,000
• absintmengsel: alfa-thujon : A = 2,099 : 1,000
• in absint is [alfa-thujon] 2,099/1,166 = 1,800 x hoger dan in standaardmengsel
• dus [alfa-thujon] in absint is 1,800 x 1,36.10-5 = 2,45.10-5 mol/L 
  
  

opgave 20 d

Gevraagd:

• bereken of absint voldoet aan Europese norm:
   (alfa + beta) thujon max 35 mg/kg absint

Uitwerking:

• 2,45.10-5 mol alfa + 7,38.10-5 mol beta = 9,38.10-5 mol thujon/L absint
• 9,38.10-5 mol thujon omrekenen naar mg thujon (n x M = m)
• 1 L absint omrekenen naar kg absint (V x dichtheid = m)
• 15,0 mg thujon / 0,92 kg absint = 16 mg/kg < Europese norm