Một số phương pháp phân tích sắc ký (Phần 2)

Nội dung text: Một số phương pháp phân tích sắc ký (Phần 2)

1. GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ (2)
2. CHƯƠNG 20 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ 20.7 SẮC KÝ KHÍ GC (Gas Chromatography) – Nguyên tắc – Hệ sắc ký khí – Kỹ thuật thực nghiệm & ứng dụng
3. NGUYÊN TẮC Sắc ký khí (GC): PP sắc ký mà φm là chất khí hoặc ở dạng hơi Sắc ký khí hấp phụ φS là chất hấp phụ rắn φ là màng mỏng chất Sắc ký khí phân bố S lỏng trên bề mặt chất (SK khí – lỏng) hấp phụ rắn Các đại lượng đặc trưng cho quá trình GC bao gồm thời gian lưu, hệ số phân bố, hệ số chứa, hệ số chọn lọc, độ phân giải, chiều cao đĩa lý thuyết Nhìn chung, các mẫu được bay hơi cho đến 4500C mà khơng bị phân hủy đều cĩ thể được nghiên cứu trên GC
4. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 5 2 4 1 THIẾT BỊ SẮC 6 KÝ KHÍ 3 Sơ đồ máy sắc ký khí 1. Hệ thống bình khí 4. Detector 2. Bộ nạp mẫu 5. Bộ ghi 3. Hệ thống cột tách 6. Bộ phận in kết quả
5. AIR Tiêm mẫu tự động Máy sắc ký khí Làm sạch Septum INJECTOR DETECTOR Máy tính Lị cột Chia dịng Cột H2 Khí bổ trợ cho cột mao quản Máy in Lọc ẩm Lọc HYDROCARBON N2(He) Lọc OXYGEN
6. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Khí mang (pha động) Trơ với cấu tử khảo sát Tinh khiết Cĩ độ nhớt thấp, để làm tăng vận tốc khí THIẾT mang BỊ SẮC Khi xét quan hệ giữa chiều cao đĩa lý KÝ thuyết H và vận tốc tuyến tính của dịng KHÍ khí mang, loại khí mang nào cho cực tiểu càng trãi rộng càng tốt Những loại khí mang thường dùng là H2, N2, He, Ar
7. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Khí mang (pha động) H, Nitro mm Helium THIẾT BỊ SẮC Hydrogen KÝ KHÍ 10 20 30 40 50 Vận tốc tuyến tính trung bình của khí mang,cm / s Sự phụ thuộc của H vào vận tốc tuyến tính của H2, N2 , He làm khí mang
8. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Khí mang (pha động) Chọn lựa khí mang cịn phải lưu ý đến detector sử dụng: Nên dùng khí mang cĩ độ Detector dẫn cao như H , He (nhưng độ dẫn 2 H ít được dùng vì dễ cháy nổ, THIẾT (TCD) 2 BỊ dù cực tiểu trãi rộng nhất) SẮC Cĩ thể dùng tất cả các khí KÝ Detector (trừ O2). Thường chỉ cần dùng KHÍ Ion hĩa N2 , nhưng nếu ghép máy GC ngọn lửa với máy khác, VD khối phổ, (FID) phải dùng He làm khí mang. Khi vận hành FID phải dùng H2 và O2 để đốt cháy ngọn lửa
9. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Bộ nạp mẫu Mẫu dạng lỏng được bơm vào cột (bằng syringe) qua Kim một màng cao su đặc biệt cĩ tiêm THIẾT khả năng giữ cho áp suất Buồng BỊ của hệ thống luơn ổn định bay hơi Khí mang SẮC gọi là septum KÝ KHÍ Lượng mẫu được bơm vào Cột cột khoảng 1 – 10μl Bộ nạp mẫu GC Bộ nạp mẫu được giữ ở nhiệt độ thích hợp theo chương trình nhiệt độ, thường cao nhiệt độ hĩa hơi của cấu tử một ít
10. Các lọai buồng tiêm mẫu thơng dụng Split/Splitless Injector Xi lanh Septum Buồng nhiệt Khí mang Làm sạch Septum Chia dịng Cột sắc ký Xi lanh Làm sạch Septum Khí mang Chia dịng Cột sắc ký Cột sắc ký
11. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột sắc ký Cột tách sắc ký khí phải: + Đảm bảo quá trình trao đổi chất giữa φS và φm THIẾT + Độ giảm áp suất qua cột nhỏ BỊ + Tải trọng cao SẮC + Làm việc được ở nhiệt độ cao trong KÝ khoảng nhiệt độ tương đối rộng KHÍ Cột được chế tạo bằng thép, đồng, thủy tinh nĩng chảy cĩ độ bền nhiệt và bền hố học cao
12. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột sắc ký Các chất nhồi trong cột (pha tĩnh hoặc chất rắn mang) phải bền cơ, bền hĩa và THIẾT đáp ứng yêu cầu tách tốt BỊ SẮC Trong GC hấp phụ: chất nhồi vào cột là KÝ chất hấp phụ rắn đĩng vai trị φS KHÍ Trong GC phân bố: chất nhồi cột đĩng vai trị chất mang cho φS lỏng
13. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột sắc ký Chất hấp phụ loại một (chất hấp phụ khơng đặc hiệu): trên bề mặt khơng cĩ Chất nhĩm chức nào, VD như than THIẾT nhồi Chất hấp phụ loại hai: BỊ cột là trên bề mặt cĩ các điện SẮC chất rắn tích, ví dụ OH– của silicagel KÝ hấp phụ KHÍ Chất hấp phụ loại ba: trên bề mặt cĩ các liên kết hoặc các nhĩm nguyên tử cĩ mật độ điện tử cao, VD các polymer chứa nhĩm nitryl
14. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột sắc ký Được sử dụng phổ biến trong GC bao gồm than hoạt tính khơng phân cực (bề mặt THIẾT Chất riêng 1300 -1700m2/g), dùng BỊ nhồi PT các khí nhẹ; silicagel, SẮC cột là nhơm oxide là những chất KÝ chất rắn hấp phụ cĩ cực và zeolite tự KHÍ hấp phụ nhiên/tổng hợp, thủy tinh xốp đĩng vai trị các rây phân tử
15. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột sắc ký Dùng trong sắc ký khí–lỏng thường là các chất trơ cĩ bề mặt phát triển nhưng ít lỗ xốp để khơng xảy ra hiện THIẾT Chất tượng hấp phụ, VD diatomite BỊ nhồi SẮC cột là KÝ chất rắn Để tách các chất cĩ hoạt tính KHÍ mang mạnh, cĩ thể dùng teflon làm chất mang. Đơi khi chất mang cịn cĩ thể làm từ bột thủy tinh dạng hạt hình cầu rất mịn
16. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột sắc ký Pha tĩnh lỏng tẩm trên chất mang bao gồm các alcohol, dầu vaseline, dầu silicon, các THIẾT Chất phtalate, các loại eter, ester, BỊ nhồi các hợp chất chứa N như SẮC cột là nitrile, amin thẳng/thơm KÝ chất rắn KHÍ mang Đặc biệt người ta cũng dùng các loại tinh thể lỏng để làm pha tĩnh lỏng
17. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột mao quản Là một phát minh quan trọng trong lĩnh vực sắc ký. Nhờ trở lực dịng khí trên cột rất bé, cĩ thể tăng chiều dài cột lên rất lớn (hàng trăm mét) THIẾT BỊ Trong cột mao quản, thành mao quản SẮC đĩng vai trị chất mang (pha tĩnh được KÝ cho trực tiếp lên thành mao quản) KHÍ Đa số các loại cột mao quản đều làm từ thủy tinh nĩng chảy Hiện nay, loại cột mao quản phim mỏng dùng trong GC cịn cĩ loại dtr 0,10mm
18. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột mao quản Các loại cột được cung cấp bởi các nhà SX khác nhau mang ký hiệu khác nhau cho biết cấu tạo và mức độ phân cực của cột. VD, hãng SGE sản xuất các loại cột: THIẾT φ là siloxan–carbon copolymer, BỊ HT5 S SẮC khơng phân cực KÝ BP1 φS là dimethyl siloxan, khơng p/cực KHÍ BP φSchứa 50% cyanopropylphenyl 225 dimethyl siloxan, phân cực t/bình BP 20 φS là polyethylene glycol, p/cực tốt
19. Các loại cột sắc ký khí thơng dụng Df Polyimide (Nhơm) ID 0.1-0.53mm Lớp pha tĩnh L Fused silica(silicon dioxide) Cột mao quản phim mỏng (WCOT) 2-4 mm Wall-coated open-tubular column Cột mao quản lớp mỏng (SCOT) Support-coated open-tubular column Cột nhồi Cột mao quản nhồi
20. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector dẫn nhiệt TCD (Thermal Conductivity Detector) THIẾT Hoạt động trên nguyên tắc đo liên tục BỊ độ dẫn nhiệt của khí mang tinh khiết đi SẮC ngang qua một cột so sánh và khí mang KÝ cĩ chứa các cấu tử cần tách đi qua cột KHÍ phân tích Hệ thống đo gồm các điện trở mắc theo nguyên tắc cầu Wheatstone
21. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector dẫn nhiệt TCD (Thermal Conductivity Detector) THIẾT BỊ SẮC KÝ KHÍ
22. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector dẫn nhiệt TCD (Thermal Conductivity Detector) THIẾT Độ nhạy của detector TCD phụ thuộc BỊ vào khả năng dẫn nhiệt của khí mang SẮC (H2, He, N2 - trong đĩ H2, He dẫn nhiệt KÝ tốt hơn) và tỷ lệ với dịng nuơi cầu KHÍ Detector TCD đơn giản, dùng được cho một số mẫu vơ cơ và hữu cơ, khơng phân hủy mẫu nhưng kém nhạy, thời gian cho tín hiệu lớn
23. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector ion hĩa ngọn lửa FID (Flame Ionization Detector) Cĩ độ nhạy cao, dựa trên sự biến đổi độ THIẾT dẫn điện của ngọn lửa H2 đặt trong một BỊ điện trường khi mẫu chứa các cấu tử SẮC (thường là chất hữu cơ) cần tách đi qua KÝ Nhờ NL cao của ngọn lửa H , các cấu tử KHÍ 2 từ cột tách đi vào detector sẽ bị bẻ gãy mạch và bị ion hĩa thành các ion trái dấu; Ion tạo thành được chuyển về các bản điện cực trái dấu nằm ở 2 phía của ngọn lửa
24. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector ion hĩa ngọn lửa FID (Flame Ionization Detector) THIẾT BỊ Nhận tín hiệu SẮC KÝ Ngọn lửa KHÍ Hidro+ Điện cực Khơng điện áp cao khí Cột sắc ký khí và khí bổ trợ
25. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector ion hĩa ngọn lửa FID (Flame Ionization Detector) FID cĩ độ nhạy cao hơn nhiều so với TCD (khoảng 102– 103 lần), thời gian phát tín THIẾT hiệu bé (<0,1 giây) nhưng chỉ thích hợp đ/v BỊ các hợp chất cĩ chứa C (CO, CO , SO SẮC 2 2 NH , H S H O , NO KPH được bằng FID) KÝ 3 2 , 2 X KHÍ Ngồi khí mang, cịn phải dùng thêm hệ thống khí đốt (H2 và O2) làm cho thiết bị khá phức tạp; mẫu lại bị phá hủy trong ngọn lửa nên khơng thể cho tiếp qua một thiết bị phân tích khác (ví dụ như IR)
26. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector phát xạ nguyên tử AED (Atomic Emission Detector) Cĩ độ nhạy cao và thời gian phát tín hiệu nhỏ, cĩ khả năng ghi nhận sự hiện diện THIẾT đồng thời của nhiều cấu tử BỊ SẮC Nguyên tắc hoạt động: cấu tử mẫu ra khỏi KÝ cột được đưa qua ngọn plasma cĩ NL của KHÍ bức xạ vùng vi sĩng (tạo ra bởi khí He) Sau khi nhận NL, cấu tử mẫu bị nguyên tử hĩa và nguyên tử bị kích thích, khi trở về trạng thái cơ bản sẽ phát ra bức xạ
27. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector phát xạ nguyên tử AED (Atomic Emission Detector) Cường độ phát xạ được ghi nhận và được THIẾT chuyển thành peak sắc ký BỊ SẮC Nhược điểm của detector loại này là chi KÝ phí phân tích cao do phải dùng khí He để KHÍ tạo nguồn plasma Ngồi ra cịn sử dụng các detector khác như quang kế ngọn lửa (Flame Photometric Detector FPD), detector khối phổ(GC–MS)
28. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Bộ phận ghi nhận kết quả Kết quả phân tích bằng sắc ký khí là sắc ký đồ được ghi nhận từ máy ghi hay trên THIẾT màn hình máy tính BỊ SẮC Hiện nay đa số các máy sắc ký đều được KÝ ghép với hệ thống máy vi tính để xử lý KHÍ số liệu, tính tốn và lưu trữ kết quả Các phần mềm ngày càng đa dạng càng làm tăng độ chính xác và hiện đại của PP
29. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật bơm mẫu: kỹ thuật kim đầy Mẫu được lấy vào thân kim lẫn đầu kim; tại buồng hĩa hơi mẫu được bay hơi và MỘT được khí mang đưa vào cột tách SỐ KỸ Nhược điểm là thể tích mẫu cịn nằm lại THUẬT ở đầu kim sau khi bơm mẫu vào máy khá TRONG lớn do “thể tích chết” của đầu kim SẮC xyringe rất lớn (khoảng 1 μl) KÝ KHÍ Đối với cột mao quản, sai số trên là rất lớn vì cột chỉ cĩ khả năng tiếp nhận một lượng mẫu rất nhỏ
30. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật bơm mẫu: kỹ thuật kim đầy MỘT Để cĩ thể lấy lượng mẫu nhiều hơn, SỐ người ta phát minh ra bộ chia dịng: KỸ lượng mẫu bơm vào được tách ra THUẬT thành hai phần, trong đĩ chỉ cĩ một TRONG phần nhỏ đi qua cột SẮC KÝ Bơm chia dịng tránh được sai số do KHÍ lượng mẫu quá bé, nhưng dễ đưa đến tình trạng phân biệt đối xử tại bộ chia
31. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật bơm mẫu: kỹ thuật kim lạnh MỘT Sau khi lấy mẫu vào xyringe, kéo ngược SỐ piston trở lại để tồn bộ lượng mẫu ở KỸ đầu kim trở lại trong thân kim THUẬT TRONG Kỹ thuật bơm mẫu: kỹ thuật kim nĩng SẮC KÝ Giống bơm kim lạnh, nhưng sau khi KHÍ xuyên kim qua septum, chờ 5 giây cho kim được sấy nĩng
32. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật bơm mẫu: kỹ thuật bơm trực tiếp Hiệu quả nhất, nhờ mẫu được đưa trực MỘT tiếp từ syringe vào đầu cột tách mà SỐ khơng qua buồng bay hơi. Ưu điểm: KỸ Mẫu được đưa trực tiếp vào cột tách nên THUẬT ít bị phân hủy TRONG Mẫu khơng bị chia dịng nên loại bỏ được SẮC sự phân biệt đối xử đối với các cấu tử KÝ KHÍ Khơng dùng nhiều d/mơi nên tránh được sự xen phủ của peak d/mơi đối với peak cấu tử cĩ TR nhỏ
33. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật bơm mẫu: kỹ thuật bơm trực tiếp Kim của syringe rất mỏng nên tránh được “thể tích chết” MỘT Khơng cần septum, giảm được tốn kém SỐ KỸ THUẬT Ngồi ra, cịn cĩ kỹ thuật bơm mẫu tự TRONG động, kỹ thuật bơm mẫu rắn (trước đây SẮC để PT mẫu rắn, phải hịa tan mẫu bằng KÝ d/mơi rồi bơm vào máy SK như mẫu lỏng. KHÍ Hiện nay, người ta đã phát minh bộ phận bơm mẫu rắn đặc biệt bằng thủy tinh rất tiện dụng)
34. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật khác Rút ngắn thời gian phân tích bằng cách MỘT sử dụng hệ thống sắc ký bao gồm nhiều SỐ cột tách KỸ Dùng kỹ thuật sắc ký tuần hồn nhằm THUẬT kéo dài cột tách TRONG SẮC Tạo dẫn xuất để phân tích các hợp chất KÝ khĩ bay hơi (kỹ thuật này khơng chỉ giúp KHÍ khắc phục sự biến dạng của peak mà cịn làm tăng độ phân giải của QT sắc ký):
35. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật khác Hai kiểu tạo dẫn xuất phổ biến nhất là MỘT tạo dẫn xuất với trimetysilan (TMS) và SỐ metylester hĩa KỸ Tạo dẫn xuất với TMS: silan hĩa các nhĩm THUẬT chức –OH , –COOH , – NH2, – NH và – SH TRONG (thay thế hydro hoạt động bằng TMS) SẮC KÝ Metylester hĩa : phân tích các acid béo. KHÍ Tác nhân metylester hĩa thường là dung dịch BF3 14% trong metanol
36. CHƯƠNG 20 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ 20.8 SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO HPLC (High Perform Liqid Chromatography) – Đặc điểm – Hệ sắc ký lỏng – Kỹ thuật thực nghiệm & ứng dụng
37. ĐẶC ĐIỂM HPLC là PP SK lỏng cĩ hiệu quả tách cao nhiều so với PP SK lỏng cổ điển nhờ sử dụng các chất nhồi cĩ kích thước rất nhỏ (5 - 10μm) Tốc độ nhanh, độ tách tốt, độ nhạy cao (detector UV10–9g; detector huỳnh quang và điện hĩa 10–12g) Cột tách được sử dụng nhiều lần; khả năng thu hồi mẫu cao vì hầu hết các detector khơng phá hủy mẫu Lượng mẫu cho phép bơm vào cột tách trong HPLC lớn hơn PP GC giúp giảm đáng kể sai số phân tích PP HPLC cĩ thể là SK hấp phụ rắn – lỏng, SK phân bố lỏng – lỏng, SK lỏng trao đổi ion hoặc rây phân tử
38. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 3 2 4 Detector THIẾT 5 BỊ 1 6 HPLC Sơ đồ thiết bị HPLC Hai bộ phận quan trọng nhất là bơm cao áp 3 và detector 5
39. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 3 2 4 Detector THIẾT 5 BỊ 1 6 HPLC Sơ đồ thiết bị HPLC Các bộ phận khác gồm cĩ hệ thống cột tách 1, hệ thống pha động 2, bộ nạp mẫu 4 và các bộ lọc tạp chất 6
40. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 3 2 4 Detector THIẾT 5 BỊ 1 6 HPLC Sơ đồ thiết bị HPLC Vì phải sử dụng bơm cao áp để đẩy pha động đi qua cột tách, PP này trước kia cịn được gọi là PP sắc ký lỏng cao áp (High Press)
41. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Bơm cao áp Thường được dùng hiện nay là bơm xyringe lượng lớn. Cơng suất bơm dùng cho SK phân tích với lưu lượng dịng pha động 0,1-10 ml/ phút (dtr của cột tách là 5 mm) ở áp suất 300–400 bar, cịn trong SK điều chế, cơng THIẾT suất địi hỏi phải lớn hơn nhiều BỊ HPLC Bộ nạp mẫu Được thiết kế phù hợp với 2 kiểu bơm mẫu: bơm cùng với dịng dung mơi (giốngGC) hoặc bơm mẫu vào cột tách trong điều kiện dịng d/mơi ngưng lại khơng chịu áp suất, thường sử dụng khi thiết bị làm việc ở áp suất rất cao
42. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Cột tách Thường được chế tạo bằng thép khơng rỉ, cĩ L= 12,5–25 cm, dtrtừ 2-4mm ( SK phân tích) Với cột cĩ dtr = 2mm, hạt nhồi kích thước 30µm (220 mesh) là phù hợp Trước khi nhồi cột, làm sạch cột bằng HNO3 THIẾT 50%, rửa nhiều lần với nước, tráng bằng BỊ acetone, chloroform, lại acetone và làm khơ HPLC bằng khí N2 hoặc khơng khí nĩng Cĩ thể nhồi cột bằng PP khơ khi hạt nhồi > 20µm hoặc PP ướt với huyền phù (metanol, acetone, dioxane hoặc hỗn hợp của chúng với parafin, cyclohexanol ) bằng bơm cao áp, khi hạt nhồi bé ( 5-10 μm).
43. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Bộ lọc tạp chất Trước khi dung mơi đi vào cột phải được lọc bỏ các chất phân cực (thường dùng các bộ lọc chứa các chất hấp phụ hoạt động) THIẾT BỊ Hệ thống pha động HPLC Hệ thống pha động bao gồm các bình thủy tinh 500ml chứa các dung mơi rửa giải (PP HPLC cĩ thể được thực hiện với nhiều dung mơi khác nhau khi chạy theo chương trình dung mơi)
44. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector hấp thu tử ngoại UV (Ultra Violet) Được sử dụng rộng rãi vì dễ vận hành, ít phụ thuộc nhiệt độ và vận tốc pha động THIẾT Phần lớn detector UV làm việc ở 254nm BỊ (cung cấp bởi đèn Hg áp suất thấp) thích HPLC hợp để phân tích hydrocarbon thơm, cetone, aldehyd, các hợp chất vịng thơm Một số máy cũng dùng detectorUV280nm (vùng phát huỳnh quang) Các chất khơng hấp thu UV phải được chuyển thành các dẫn xuất hấp thu UV
45. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector chiết suất vi sai RI (Refractive Index) Dựa trên sự khác nhau về chỉ số chiết suất của dd và dung mơi nguyên chất THIẾT Đo chiết suất bằng cách đo sự khúc xạ BỊ của tia sáng đơn sắc đi qua mẫu và dung HPLC mơi, hoặc xác định cường độ tia phản xạ tỷ lệ nghịch với chiết suất, hoặc đo độ truyền của bức xạ qua mẫu Detector RI rất bền và nhạy, dùng rất phổ biến trong sắc ký gel
46. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Detector Detector hấp thu nhiệt THIẾT Dựa trên cơ sở của việc đo nhiệt hấp thu BỊ và giải hấp HPLC Ngồi các loại detector trên, PP HPLC cịn sử dụng các loại detector khác: detector huỳnh quang, cực phổ, độ dẫn Trường hợp đặc biệt, cĩ thể ghép máy HPLC với một máy khác để nâng cao tính năng phân tích, VD ghép với máy quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS) để phân tích các hợp chất vơ cơ
47. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật chương trình dung mơi CT dung mơi hay cịn gọi là rửa giải MỘT gradient trong HPLC tương đương với SỐ kỹ thuật CT nhiệt độ trong GC KỸ Sử dụng CT dung mơi sẽ giúp rút ngắn THUẬT đáng kể thời gian phân tích, độ phân giải HPLC của PP tăng lên, peak nhọn hơn và độ nhạy tăng lên Trong HPLC, CT dung mơi địi hỏi độ phân cực của pha động tăng lên theo thời gian rửa giải. VD: để tách các amin phân cực trên cột silicagel thì pha động ban đầu cĩ thể là dioxane (p/cực trung bình), pha động tiếp theo là DMSQ (p/cực hơn)
48. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật CT tốc độ dịng Ap đặt tốc độ dịng thấp ở giai đoạn đầu của quá trình tách và tăng tốc độ ở phần sau theo từng nấc hoặc liên tục sẽ giúp MỘT cho độ phân giải tăng lên ở phần đầu của SỐ sắc ký đồ và giảm đi ở phần sau KỸ Ưu điểm là làm giảm thời gian phân tích THUẬT mà khơng ảnh hưởng đến độ phân giải, HPLC khơng cần tái sinh cột tách như trong CT dung mơi, cĩ thể áp dụng cho các hệ SK lỏng khơng thể chạy theo CT dung mơi
49. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật CT tốc độ dịng Tốc độ dịng thích hợp:phụ thuộc dtr cột tách MỘT dtr = 2mm Tốc độ dịng 0,5–2,0 ml/ph SỐ KỸ dtr = 3mm Tốc độ dịng 2,0 ml/ph THUẬT HPLC dtr = 4mm Tốc độ dịng 2,0–3,0 ml/ph dtr=8–10mm Tốc độ dịng 4,0–20 ml/ph
50. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật sắc ký pha thuận HPLC – NP Khi phân tích các hợp chất khá phân cực, thường sử dụng chất mang–pha tĩnh φS cĩ độ phân cực cao như NH2,CN với pha MỘT động φm p/cực yếu như hexane hay hỗn SỐ hợp (hexane/CH2Cl2 tỷ lệ 95:5 ) KỸ THUẬT Các cấu tử sẽ được tách ra theo thứ tự độ HPLC phân cực tăng dần (hợp chất kém phân cực nhất được rửa giải đầu tiên) PP HPLC theo nguyên tắc trên được gọi là HPLC pha thuận: (HPLC–NP)
51. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM Kỹ thuật sắc ký ngược pha HPLC – RP Khi thay đổi tính chất của chất mang, QT tách các cấu tử cĩ thể diễn ra theo thứ tự ngược lại:HPLP–RP (ngược pha) MỘT VD: phân tích các hợp chất khá phân cực, SỐ nếu dùng HPLC–RP với φS khơng phân KỸ cực (ví dụ như RP–18), φm phân cực cao THUẬT (CH3OH / H2O tỷ lệ 40:60), các hợp chất HPLC phân cực cao hơn sẽ được rửa giải trước Để chuyển chất mang từ phân cực thành khơng p/cực, người ta gắn các nhĩm khơng phân cực như alkyl lên bề mặt chất mang
52. CHƯƠNG 20 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ 20.9 ỨNG DỤNG
53. ỨNG DỤNG PP sắc ký được sử dụng rất hiệu quả trong việc tách và phân tích các chất phức tạp ở dạng khí hoặc lỏng, thậm chí cả chất rắn PP sắc ký hấp phụ lỏng Tách và xác định thành phần của dầu mỏ, tách và phân tích các hợp chất thiên nhiên PP sắc ký phân bố lỏng–lỏng Phân tích các hợp chất hữu cơ cĩ tính chất hố học gần nhau: hydrocarbon, rượu, phenol, aldehyde, cetone, acid carboxylic, esther, acid amin, vitamin, gluxit
54. ỨNG DỤNG PP sắc ký phân bố lỏng–lỏng Trong nhĩm này, PP SK giấy rất đơn giản, rẻ tiền nhưng cĩ độ nhạy cao, thích hợp trong lĩnh vực phân tích hữu cơ và hĩa sinh PP sắc ký bản mỏng cĩ độ lặp lại cao, tốc độ phân tích nhanh, kỹ thuật tiến hành đơn giản, được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học và cơng nghiệp khác nhau, đặc biệt trong hữu cơ để PT các hợp chất tự nhiên, dược phẩm, các mẫu thuộc lĩnh vực hĩa sinh và các đối tượng khác
55. ỨNG DỤNG PP sắc ký trao đổi ion Khử độ cứng của nước (do các muối tan của Ca và Mg tạo thành); khử độ khống của nước (loại hồn tồn các cation và anion cĩ trong nước); tinh chế các thuốc thử hố học như tinh chế HCl kỹ thuật, tinh chế chất khơng điện ly ra khỏi chất điện ly; điều chế hợp chất hố học như điều chế phân bĩn hố học dạng lỏng từ nước thải, tách lượng nhỏ của một số nguyên tố
56. ỨNG DỤNG PP sắc ký rây phân tử Tách và phân tích các hợp chất cao phân tử, các protein, polymer cũng như nghiên cứu tính chất của các đại phân tử trong dung dịch, xác định kích thước và M của chúng, điều chế và tinh chế các polymer sinh học
57. ỨNG DỤNG PP sắc ký khí Một trong những PP quan trọng nhất được sử dụng để tách, xác định cấu trúc, nghiên cứu các thơng số hĩa lý như hệ số hoạt độ, nhiệt hố hơi, hệ số khuếch tán phân tử, động học các quá trình xúc tác, phân tích dầu mỏ và các sản phẩm của chúng, rất nhiều loại thực phẩm như rượu, bia, bơ, sữa, đường , dược phẩm, các chỉ tiêu thuộc hố học mơi trường SK khí phân bố cĩ khả năng tách các hỗn hợp chứa nhiều cấu tử phức tạp hơn SK khí hấp phụ, và nhờ vào miền đẳng nhiệt tuyến tính cĩ phạm vi nồng độ rộng hơn, các peak trên sắc ký đồ của sắc ký phân bố cũng cĩ tính đối xứng cao hơn
58. ỨNG DỤNG PP sắc ký lỏng hiệu năng cao Được sử dụng để tách các acid nucleic, acid amin, vitamin, gluxit, các dược phẩm, các steroit, các vitamin, các chất bảo vệ thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, các phụ gia cho nhiên liệu, các chất dẻo hĩa, các phức chất .