Multidimensionální separace (výběrová přednáška 1/1)

Jiří G. K. Ševčík, Katedra analytické chemie UK PřF

Syllabus

  1. Pojmy, definice, základní vztahy, účinnost separačního systému - sumární charakteristika omezena šířkou píku, dělicí schopnost systému – rozlišení, separační číslo, statistický model překryvu píků, výpovědní hodnota systému - zbytková nejistota, informační obsah, additivita pravděpodobnostních dějů, hyphenation.
    2.
  2. Chromatografická dimense, konstantní retenční faktor, změna retenčního faktoru postupná – gradientové chromatografie, skoková – hyphenation.
  3. Separace – solvatace –slabé interakce, Abrahamův model, solvatační LSER rovnice, nezávislost solutu (deskriptory rovnice, jejich výpočet z molekulárních vlastností) a solventu (parametry rovnice, metody MLRA), specifické interakce solutu a solventu (násobení), výsledek retence je additivní, predikce retence, optimalizace výběru stacionární fáze.
  4. Selektivita, stacionární fáze, kvantitativní popis, klasifikační systémy, parametry solvatační rovnice r, s, a, b - tailored stationary phases, opticky aktivní látky – enantion selective phases, biologicky aktivní látky - imprinted stationary phases.
  5. Hardware řešení v kolonových technikách, přepínací ventily, valveless řešení, modes, optimalizační kriteria, informační obsah, informační tok a náklady na informaci.
    6.
  6. Vysokoúčinné systémy, deformace elučního profilu, mimokolonové efekty exponenciální modifikace, mrtvý objem, vnitřní průměry spojů, doba zastavení průtoku, difuzní koeficient, pokles účinnosti následně zapojeného systému v důsledku konečné šířky předchozího děje, starting peak width.
  7. Recycle chromatography s kapilárními systémy, stacionární fáze předkolony a loop, loop on-line detektor, separace isomerů.
  8. Othogonální systémy, seriová zapojení, comprehensive chromatography s tepelnou modulací, s násobným nástřikem vzorku, heard cut, peak deconvolution, přesnost retenčních dat, data banks.
  9. Kombinatorické systémy, paralelní kolony s následnou identifikací, paralelní kolony s předseparací, výběr fází a počet paralelních kolon, identifikace v matici retenčních časů a velikostí signálů, mikroTCD s krátkými kapilárními kolonami, nízká zbytková nejistota v řazení IF-THEN-AND-AND....-AND.
    10.
  10. Tři principy instrumentace pro snížení zbytkobé nejistoty, nanotechnologie pro multidimensionální separace, multiple column systems, integrated detectors, dedicated systems, expert systems.

Kontrolní otázky k přednášce – ”Multidimenionální separace”

Jiří G.K.Ševčík
  1. Které slabé interakce jsou zastoupeny v separačním procesu? Prosím uveďte je v pořadí velikosti.
    2.
  2. Který typ interakcí má největší vliv na selektivitu separačního procesu?
    3.
  3. Který člen van Demterovy rovnice nejvíce ovlivní rychlost separace?
    4.
  4. Jak se mění výškový ekvivalent teoretického patra s rychlostí separace?
  5. Jakým způsobem lze urychlit separační děj?
    6.
  6. Jaký vliv má mobilní fáze na separační děj?
    7.
  7. Jaký vliv má stacionární fáze na separační děj?
    8.
  8. Které jsou kvantitativní míry popisu separačního děje?
    9.
  9. Jsou absolutní či relativní retenční hodnoty rozhodující pro charakterizaci analytu?
  10. Co má větší vliv na pravděpodobnost přesné identifikace analytu, opakovatelnost měřené retence, či počet pater?
    11.
  11. Co je zbytková nejistota identifikace analytu a jak ji lze vyjádřit?
    12.
  12. Je-li zbytková nejistota vyjádřená separačním číslem 10 a má-li být dosaženo poloviční zbytkové nejistoty, jaké bude separační číslo a jakým způsobem lze toho dosáhnout?
    13.
  13. Jaký vliv mají selektivita a effektivita separačního systému na výsledek separace?
    14.
  14. Jak se projeví nepolární a polární předkolona na výsledku separačního děje?
    15.
  15. Bylo-li pořadí retenčních časů na nepolární koloně A<B=C, jaké bude retenční pořadí na polární koloně?
    16.
  16. Pro výsledek separace je vhodnější jedna 50 metrů dlouhá kolona, nebo dvě 25 metrů dlouhé za sebou zařazené kolony? Proč a za jakých podmínek?
    17.
  17. V čem se bude lišit výsledek separace stejného vzorku na dvou různých stacionárních fázích v systému o stejné účinnosti? Proč a za jakých podmínek?
    18.
  18. Které jsou limitující faktory multidimensionálních separačních systémů a jak je lze omezit?
  19. V čem spočívá výhoda multidimensionálních separačních systémů a jak lze tuto výhodu kvantifikovat?