Curs4 Sub 1. Analizoare de gaz cromatografice Crematografica este metoda principala de analiza a poluarii cu subst organice. Metoda cromatografica de analiza a unui amestec de gaze consta in introducerea probei de analizat impreuna cu un gaz purtator (azot, heliu, H) printr-o coloana de analiza cromotografica. Componentii probei analizati sunt transportati prin coloana cromotografica cu viteze diferite, in functie de afinitatea lor specifica in raport cu substanta absorbanta din coloana. Componentii vor aparea separati la iesirea din coloana cromatografica, conc fiecarui component putand fi masurata separat. Fiecare component va produce un anumit semnal electric, la iesirea unui detector montat la capatul coloanei cromotografice. Aceste semnale electrice se transmit unui aparat inregistrator (calculator) care va inregistra o cromatograma specifica prezentand un nr de componente separate din proba analizei. Substantee de analizat se introduc in coloana cromatografica prin intermediul unui dispozitiv de introducere a probei. Etapele in cromatografia de gaze sunt: -prepararea probei -injectarea in coloana -separarea componentilor-detectarea compenentilor din proba -identificarea si masurareaCazul purtator (H) foloseste cilindrul sub presiune 1 in care acesta se gaseste initial si patrunde in coloana cromatografica la o presiune de intrare de 1 pana la 3 atm, prin intermediul unui redactor 2, apoi gazul se ramifica prin 2 conducte o parte intra in coloana in mod continuu iar alta in detector . Coloana 4 se afla intr-o etuva thermostat 3, izolata termic si prevazuta in exterior cu un dispozitiv pentru introducerea probei, acesta incluzand si o microseringa notat cu S, etuva care mai este dotata in interior cu un ventilator V si cu un dispozitiv electric de incalzire termostatare R. In coloana cromatografica se produce separarea probei, proba este introdusa in coloana dup ace intrumentul este in regim de funtionare continua si a fost adus la temp de lucru. Dupa ce paraseste coloana 4, gazul purtator intra antrenand pe rand componentele separate in celula de masurare din detector , de unde iese in atmosfera sau se colecteaza separate. Faza mobila poate fi eliberata prin intermediul unor ventile si regulatoare de presiune din cilindrii de gaze presurizate. Gazul nu trb sa contina urme de apa, O2 sau CO2, de aceea se intercaleaza filter cu dublu rol uscare,reducere a O2 fiind situate imediat dupa sursa de gaz. (desen- schema unui cromatograf de gaze) Detectorii cromatografici au rolul de a sesiza componentele din proba supusa analizei, in corpul detectorului zonele cromatografice care ies separate din coloana continand moleculele unei singure subst se transf in semnale electrice. Fiecare detector este caracterizat de anumite marimi fizice: specificitate, sensibilitate, limite de detective, constanta de timp, zgomote de fond.Zgomotul de fond apare deoarece se lucreaza la limita unde interfera zgomotul electronic cu cel dat de elector. Constanta de timp reprezinta viteza de raspuns a instrumentului din momentul intrarii componentului in detector. Reactivitatea include si posibilitatea retinerii de component ale probei sau provenite din acasta prin degradare, adsortie sau prin reactii chimice. Efetcul asupra probei poate fi: -distructiv sau nedistructiv Coloanele cromatografice sunt inima oricarui cromatograf de gaze si sediul separarii compusilor de unde obtinem rezultatul analizei chimice. Exista 2 tipuri de coloane : -cu umplutura; -capilare. Coloanele cu umplutura sunt confectionate din tuburi de oetl,stocla cu diametru de la 2-8mm,contin adsorbenti sau un support inert pe care se gaseste depus un film subtire dintr-o faza stationara. Umplutura coloanei consta dintr-o anumita faza stationara care se depune pe granulele umpluturii inerte si poroase in afara coloanei prin amestecareurmand apei evaporarea solventului intr-o etuva. Apoi umplutura se introduce in coloana si coloana se monteaza in cromatografe prin intermediul unor radcorduri filtate. Coloanele capilare cu faza stationara depusa pe peretele colanei capilare si faza stationara depusa pe un support solid poros, coloanele capilare sunt confectionate din sticla de quartz, cu cat coloana este mai lunga durata analizei creste. Cromatografia de gaze cuprinde 2 faze: calitativa si cantitativa. Analiza calitativa se realizeaza pe baza utilizarii timpilor de retentive ajustati tR, fie pe baza volumelor de retentive ajustate VR. Masurate experimental in cazul probei necunoscute si comparate cu valorile similar ale unei probe cunoscute. In cazul cromatografiei de gaz, presiunile initiale si finale fiind diferite este necesara introducerea unei corectii a volumului de retentii masurat cu ajutorul unui factor j, numit factorul de corectie corespunzator caderii de presiune. J=3 * (p2-1) / 2(p3-1) P=raportul pres initiale si finaleP=pi/pVolumul de retentii colectate VR=j*VR; VR=vol de retentive VR netVR specific Vg=273VN/TcmLTC=temp coloaneiVN=vol de retentive netmL=masa fazei stationare lichide din coloana Analiza cantitativa pe domeniul linear al detectorului: masa injectata=K*Aria piculuiVom prezenta cateva metode bazate pe analiza cantitativa folosind aria picurilor. Cand detectorul raspunde la fel de bine pt fiecare component al amestecului, aria relative a picurilor este prop cu cant componentelor. Toti componentii analizati trebuie sa aiba determinati cate un factor de raspuns, care se obtin: F=(Cx/Cs)/ Ax/AsCx, Cs=conc componentelor etalonAx,As=ariile picurilor Semnificatia fizica a factorului de raspuns ne indica de cate ori este mai mare raportul conc supra semnalul analitic in cazul unui component al probei fata de etalonul ales.