GC HPLC 기기분석 실험레포트

소개글

GC HPLC 기기분석 실험레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험제목

날짜

목적

배경이론

실험결과

고찰 토의

본문내용

야 하는데 늦어서 다시 하였다. 우리 2조는 Standard sample을 이용하여 검량선을 그려보니 Standard 3번이 문제가 있었다. 다른 값들은 이쁘게 일직선을 그리는데 Standard 3번만 Area 값이 뚝 떨어졌다. 농도를 계산해 본 결과 농도 값이 전부 1/2정도 감소되었다. 오차가 생긴 원인은 하루 동안 냉장보관을 시켜놓았었는데 그 때 뚜껑에 테이프를 잘 감지 않아서 휘발되었을 수도 있고, 아니면 3번 시료를 주입할 때 너무 뚜껑을 오랫동안 열어놓아서 휘발되었을 수도 있다. 주입할 때는 분명히 보았지만 문제가 없었다고 생각된다. peak도 이쁘게(뾰족하게) 잘 나왔었다. 휘발로 인한 가능성이 가장 크다고 본다. GC의 주사기는 HPLC와 다르게 주사기 바늘 끝 부분이 뾰족하다. injector 부분에는 septum 이라는 고무막이 되어 있는데 이것을 뚫기 위해서 이다. 그리고 매우 민감하기 때문에 주사기 삽입 시에 불순물이 들어가는 것을 막기 위한 것도 있다. 그리고 시료를 주입한 뒤에 주사기를 제거 후 Start 버튼 누르는 시간간격도 모든 시료를 할 때 일정하게 하는 것이 좋다. 시료를 주입 후 start 버튼을 늦게 누르는 것도 분석 값에 영향을 미친다.
◈ HPLC (15일)
- 분리분석 실험을 하였다. HPLC가 발전하기 전 그냥 LC는 정지상이 들어 있는 열린 컬럼 위에 중력을 이용하여 분석물질과 용리액을 넣어주는 실험장치였다. 이것이 발전하면서 고성능 액체 크로마토그래피를 많이 사용하게 되었다. 실험실에 있는 HPLC는 고가의 가격이며 질소(헬륨) 공기 수소의 3개 가스통이 있었다. 질소는 이동상 가스로 사용하고 있었다. 미지의 시료를 만드는데 메탄올을 solvent로 사용하였다. 메탄올은 메탄올과 물 Acetonitrile를 혼합하여 solvent로 사용하였다. 휘발성이 있어서 vial의 뚜껑을 닫고 테이프로 휘발되는 것을 방지하기 위하여 테이프로 감아주었다. 실험실에 있는 HPLC는 펌프(피스톤)를 2개 사용하는 것 이였고, 주 컬럼 앞에 보호용 컬럼이 하나 더 있었으며 역할은 분석용 컬럼(주컬럼)으로 가기 전에 시료의 불순물을 제거해 주는 역할을 한다. 밸브 뒤에는 루프가 있는데 20μL를 사용하였다. HPLC에 분석할 물질을 주입할 때는 어차피 루프의 용량이 20μL이므로 이거보다 많게만 주입하면 20μL만 주입되고 나머지는 전부 버려지게 된다. 적게만 넣지 않으면 되기 때문에 시료의 주입양 때문에 오차가 생기는 경우는 드물다. LOAD부분에서 시료주입 후에 inject로 바꿔서 1분간 기다리는 것은 20μL가 전부 컬럼으로 이동하기까지 걸리는 시간을 감안해서 기다리고 LOAD로 바꾸는 것이다. 주입하고 수집시작을 누르고 8~10분정도 기다렸다. 우리2조의 경우 Area값을 검량선 관계식에 대입해서 농도를 구해본 결과 오차는 ±1정도밖에 나지 않았고 R²값도 1에 가까웠다. 성공적으로 실험을 하였다. 실험실의 HPLC는 1100psi 정도의 압력을 유지하고 있었다. 만약 압력이 일정하지 않고 들쑥날쑥할 경우는 어느 부분에서 가스가 새고 있다고 의심해보아야 한다. 흡광도(UV)를 사용하였는데 254nm에서 검출하였다. 알코올의 경우는 흡광검출기에 검출되지 않는다. HPLC의 중요한 요점은 파장(254nm), 압력(1100psi), 유속(1ml/min) 3가지가 중요하다. 주입을 하면 이동상 가스는 그냥 통과하고 시료가 컬럼에 흡착되었다가 나온다. Retention time 을 보고 정성분석을 하고 면적(area)를 보고 정량을 한다. 흡광분석 할 때와 마찬가지로 시료를 주입할 때는 낮은 농도의 시료부터 주입한다. 높은 농도부터 사용하면 주사기 벽면에 높은 농도의 시료가 남아서 낮은 농도의 시료에 문제를 일으킬 수 있다. 그러므로 낮은 농도부터 주입하면 굳이 시료를 주입할 때 마다 세척할 필요가 없어서 편리하다. HPLC용 주사기는 끝에 부분이 뭉툭한 것이 특징이다. 시료를 주입하고 기기가 분석할 동안에는 컬럼을 건드리면 분석 값에 영향이 미친다. 요즘 컬럼의 충진 물질은 전부 같은 크기의 구형이다. 충진 물질의 크기가 다르면 빈 공간으로 인해 시료가 일정하게 빠져나오지 않을 수 있다. GC같은 경우에는 결과 값에 조금 오차가 있었는데
HPLC 같은 경우에는 당일에 Standard Sample을 만들어 측정하여 그런지 결과 값이 너무 잘나왔다. 매우 편리하고 정확한 분석기계지만 고가의 장비이기 때문에 항상 관리를 잘하고 조심스럽게 다루어야 하는 것이 좋다고 생각된다.
※ Stock solution 농도 구하는 방법
500ml 안에 200μL가 녹아 있고 밀도는 0.87mg/μL이다. mg/L(ppm)로 환산을 하면..
200μL
0.87mg
10³mL
= 348 mg / L. . . . .(식4)
500mL
μL
1L
St2.농도 = 348ppm X 1/10 (20배 희석) = 34.8ppm .........................(식6)
St3.농도 = 348ppm X 1/4 (20배 희석) = 87ppm .........................(식7)
St4.농도 = 348ppm X 1/2 (20배 희석) = 174ppm .........................(식8)
- 참고문헌 (reference)
1. 수질환경 기사 산업기사, 성안당, 이승원,문승수,윤현식 지음
2. 공정시험방법(수질오염,폐기물,토양오염), 동화기술, 동화기술편집부
3. 환경인을 위한 최신 기기분석, 동화기술, 박기학 저자
4. 기기분석, 동명사, 일본화학동인
5. 최신 분석 화학 2, 자유아카데미, 김강진 김하석 이대운 이원
6. 기기를 이용하는 화학실험법, 탐구당, Donald T. Sawyer/ William R. Heineman/ Janice M.Beebe
7. Environmental Pollutants Analtses(환경오염물질분석 강의 실험 요약본), 최성찬
8. 고성능 액체 크로마토그래피를 이용한 생지황중의 Catalpol 분석에 관한 연구, 라문진
9. (5) 분석화학, 自由 아카데미, Daniel C. Harris

키워드

기기분석,   GC,   HPLC,   가스크로마토그래피,   과학,   분석,   표준시료