1. IZVEDBA S PERISTALTIČNO ČRPALKO

V prispevku je opisana nadgradnja spektrometra Spektra^TM v enostaven tekočinski kromatograf za izobraževalne namene. Kromatograf smo preizkusili na primeru ločevanje barvil v naravni aromi Meta.

Oprema in pribor

spektrometer Spektra^TM,
peristaltična črpalka in pripadajoče cevi, ki zagotavljajo pretok 0,25 ml/min. V našem primeru je bila uporabljena črpalka ISMATEC MS-CA2840 s konstantnim številom obratov in Tygon cevi z notranjim premerom Φ_i 0,25 mm.
prozorna polimerna cevka z notranjim premerom 0,8-1,0 mm za izdelavo pretočne celice za spektrometer ter za povezovanje delov kromatografa,
Pasteurjeva pipeta PLASTIBRAND 2 ml z odrezanim vrhom mešička in odrezano konico tako, da ostane le približno 0,5 cm zoženega dela,
laboratorijsko stojalo, mufe in prižeme,
merilni valj 50 ml,
merilna bučka 100 ml,
čaša 25 ml,
večja brizga,
cev za povezavo med spodnjim koncem brizge in spodnjim koncem kolone,
mikropipeta za odmerjanje 20 ml odmerkov ali pri poenostavljeni izvedbi kapalka, ki omogoča odmerjanje kapljic primerljive prostornine,
kapalka,
štoparica,
(neobvezno računalnik z vmesnikom za avtomatski zajem merilnih vrednosti ali integrator).

Kemikalije

amonijak (25 %),
butan-1-ol (ρ = 0,808 kg/L),
propan-1-ol (ρρρ = 0,8 kg/L),
silikagel (Fluka, kieselgel 60, 230-400 mesh, velikost delcev od 0,04 mm do 0,063 mm)
pesek,
steklena volna,
Meta, naravna aroma (Tovarna arom in eteričnih olj, d.d.).

Varnost

	Amonijak povzroča opekline. Nevaren je za vodne organizme. Če pride v stik z očmi, oči takoj sperite z veliko vode in poiščite medicinski nasvet. Nosite zaščitna očala in rokavice. Raztopine ne izpuščajte v okolje. R 34-50, S 26-36/37/39-45-61

	Butan-1-ol je vnetljiv ter škodljiv, če ga zaužijemo. Draži dihala in kožo, nevaren je, če pride v oči. Pare lahko povzročijo omotičnost in zbeganost. Kemikalijo hranimo v zaprtih posodah in v dobro zračenih prostorih. Če pride v stik z očmi, oči takoj sperite z veliko vode in poiščite medicinski nasvet. Če kemikalijo zaužijete, takoj poiščite medicinski nasvet in pokažite oznake, ki so na embalaži. Nosite zaščitna očala in rokavice. Raztopine ne izpuščajte v okolje. R 10-22-37/38-41-67, S 7/9-13-26-37/39-46
	Propan-1-ol deluje dražeče in je zelo vnetljiv. Vdihavanje lahko povzroči neusklajenost gibov, zmedenost, slabost, glavobol, pijanost. Lahko povzroča izsušitev kože in pordečelost oči ter zamegljenost vida. Uporabljajte zaščitna očala in rokavice. R 11-41-67, S (2-)7-16-24-26-39

Priprava mobilne faze

Mobilno fazo pripravimo v 100 ml bučki iz odmerkov, ki so navedeni v preglednici:

Tabela 1. Prostorninski odmerki za pripravo mobilne faze

deionizirana voda	propan-1-ol	amonijak (25 %)	butan-1-ol
15 ml	45 ml	7,5 ml	25 ml

Raztopino dobro premešamo in shranimo v zaprti bučki.

Tekočinski kromatograf

Iz prozorne polimerne cevi naredimo pretočno celico, ki jo bomo vstavili v merilno mesto spektrometra Spektra^TM. Idejno skico za izdelavo pretočne celice prikazuje Slika 1. Pretočno celico vstavimo v merilno mesto in jo učvrstimo, da bo ves čas poskusov v enakem položaju.

Slika 1. Idejna skica za izdelavo pretočne celice

Pasteurjevo pipeto, ki smo jo pripravili, kot je opisano pri »Opremi in priboru«, uporabimo kot kolono. V spodnji del kolone vstavimo zamašek iz steklene volne. V čaši zmešamo 5 g silikagela in 10 ml mobilne faze. Kolono napolnimo s silikagelom in plast silikagela stisnemo s pomočjo brizge, ki smo jo povezali s spodnjim delom kolone in sicer tako, da z brizgo ustvarimo podtlak. Pri tem pazimo, da raven mobilne faze ne pade pod raven silikagela. V tako pripravljeni koloni naj silikagel sega 2,5 cm visoko. Na to plast nasujemo 0,5 cm plast peska. Kolono vpnemo v stojalo in jo povežemo z vstopno cevjo pretočne celice. Izstopno cev pretočne celice povežemo s cevjo peristaltične črpalke. Drugi konec cevi peristaltične črpalke speljemo v čašo, ki služi za zbiranje odpadne raztopine. Merilno komoro spektrometra obdamo z ustreznim ovojem, da preprečimo vpliv okoliške svetlobe na merilne vrednosti spektrometra. Za to lahko npr. uporabimo aluminijasto folijo. Primer tekočinskega kromatografa je prikazan na Sliki 2. Če želimo, lahko analogni izhod spektrometra prek ustreznega vmesnika povežemo z računalnikom ali pa uporabimo integrator. Merilne vrednosti lahko spremljamo tudi ročno.

Slika 2. Tekočinski kromatograf

Ločitev živilskih barvil naravne arome Meta

Naravna arom Meta vsebuje barvili E102 in E131. Ko smo sestavili kromatograf ter preverili, da dosegamo pretok mobilne faze 0,25 ml/min, lahko začnemo s poskusom. Rezervoar kolone mora biti napolnjen z mobilno fazo. Prižgemo spektrometer in nato modro ali rdečo LED. Vklopimo črpalko in prečrpamo skozi sistem vsaj toliko mobilne faze kot ustreza trikratnemu volumnu polnitve kolone. Transmitanco uravnamo na 100,0. Ko se raven mobilne faze izravna z ravnjo peska, nanesemo na polnitev kolone 20 ml naravne arome Mete ter vklopimo štoparico. S kapalko previdno ob steni dodajamo mobilno fazo in pazimo, da raven tekočine ne pade pod raven silikagela. Merilne vrednosti odčitavamo v 10 sekundnih intervalih. Ločitev sestavin v koloni prikazuje Slika 3. Transmitance preračunamo v absorbance in narišemo graf. Ker sestavini, ki ju ločujemo, nista enako obarvani, poskus ponovimo še z drugim svetilom. Če smo prvič uporabili modro LED, tokrat uporabimo rdečo oz. obratno.

Slika 3. Ločitev barvil v koloni

Primera kromatogramov dobljenih z računalniškim spremljanjem merilnih vrednosti sta na Sliki 4.

Slika 4. Kromatograma posneta pri modri oz. rdeči LED z računalniškim spremljanjem merilnih vrednosti

Razvila in pripravila: Nataša Gros in Domen Klančar, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo