xác định dư lượng thuốc bvtv trong rau quả bằng phương pháp sắc ký khí

xác định dư lượng thuốc bvtv trong rau quả bằng phương pháp sắc ký khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Đề tài:

GVHD: Nguyễn Đức VượngNhóm : 9

4 Chỉ tiêu xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ clo và họ phốt pho bằng phương pháp sắc ký khí

Tài liệu tham khảo

1 Định nghĩa sắc ký

 Sắc ký là quá trình tách liên tục từng vi phân hỗn hợp các chất do

sự phân bố không đồng đều của chúng giữa pha tĩnh và pha động khi cho pha động đi xuyên qua pha tĩnh

 Sắc ký cũng lá quá trình trao đổi chất như các phương pháp hóa lý khác (chưng cất, chiết, kết tinh…) nhưng khác với phương pháp đó ở chỗ, sự phân chia sắc ký được thực hiện do quá trình hấp thụ – giải hấp được lặp đi lặp lại trong suốt quá trình tách

Nguyên tắc của sắc ký khí

Sắc ký khí là phương pháp sắc ký mà pha động thường là chất khí, pha tĩnh thường là chất rắn hấp phụ Sắc ký khí thường dùng để xác định các chất dễ bay hơi (t0 <3500C) và bền nhiệt Chất phân tích được hoá hơi sau đó được bơm vào cột sắc ký

và tiến hành phân tích

Pha động trong sắc kí khí

Pha động: hay còn gọi là khí mang, gồm He, H2, N2, Ar

- Khí H2 thương mại thường đạt đủ tiêu chuẩn cho sắc ký khí Khi

sử dụng H2 làm khí mang, cần dùng N2 làm khí bảo vệ thổi qua cột trước

- Khí He là khí trơ hóa học rất thích hợp cho sắc ký khi ở nhiệt độ cao He là khí mang tốt nhất

- Khí Ar cũng như các khí trơ khác là khí không có hoạt tính hóa học được dùng cho sắc ký ở nhiệt độ cao

- Khí N2 do không nguy hiểm, giá rẻ và dễ dàng làm tinh khiết nên

N2 được sử dụng rất nhiều trong sắc ký khí

Yêu cầu đối với khí mang:

Trơ với cấu tử khảo sát

Có tỷ khối nhỏ, độ nhớt thấp để tăng vận tốc của khí mang

Có độ tinh khiết cao



Pha tĩnh trong sắc ký khí

Thường là chất bền trơ, không bay hơi hay phân huỷ ở nhiệt độ khảo sát Pha tĩnh đóng vai trò chính trong việc tạo nên tương tác cần thiết để các cấu tử được tách ra khỏi nhau Pha tĩnh thường là sườn dimethylpolysiloxan để thay độ phân cực của pha tĩnh người ta thay nhóm –CH3 bằng các nhóm khác như phenyl, amin, rượu, amid, cetôn…

- Các pha liên kết hoá học: Có thể gắn pha tĩnh trên chất mang bằng các phản ứng hoá học

Pha tĩnh trong sắc ký khí

Nguyên tắc hoạt động của máy sắc ký khí

Máy sắc ký GC ECD

Cột sắc ký khí

Cột sắc ký khí

Cột mao quản Phim mỏng (WCOT)

Cột mao quản Lớp mỏng (PCOT) Cột mao quản Phim dày (SCOT)

Detector trong sắc ký khí

Gồm các detector sau:

- Detector ion hóa ngọn lửa – FID (Flame ionization detector)

- Detector độ dẫn nhiệt – TCD (Thermal conductivity detector)

- Detector quang hóa ngọn lửa – FPD (Flame photometric detector)

- Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)

- Detector ion hóa phát xạ ngọn lửa – FTD hay NPD (Flame thermionic detector)

- Detector khối phổ - MS (Mass spectrocopic)

Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)

- ECD là đầu dò được dùng rộng rãi trong GC hiện nay, có lẽ chỉ đứng sau FID

Do có thể phát hiện đến picogam (10 -12 g) và thậm chí có thể đến femptogam (10 -15 g).

- ECD hoạt động dựa trên đặc tính của các chất có khả năng cộng kết các điện

tử tự do trong pha khí

- ECD có ứng dụng rất lớn trong phân tích lượng vết các loại thuốc trừ sâu, diệt

cỏ, hóa chất công nghiệp trong các mẫu môi trường và dược phẩm

- ECD rất nhạy với các hợp chất giàu điện tử như các hợp chất có chứa các nhóm chức hoặc các đa liên kết hoặc các hợp chất có chứa các nguyên tử Halogen Các nguyên tố có độ âm điện lớn trong các hợp chất như Halogen có thể bắt Electron và tạo thành ion âm

AM + e - → AM

-AM - + N2+ → AM + N2Đặc điểm: Rất nhạy đối với hợp chất có chứa các nguyên tố có độ âm điện cao, khoảng tuyến tính hẹp 102.

Ứng dụng: Xác định lượng vết các loại thốc trừ sâu, diệt cỏ, hoá chất công nghiệp như PCB trong các mẫu môi trường, Các hợp chất có độ âm điện lớn ( -

F, -Cl, -Br, -I, -O) hoặc các nhóm chức có độ âm điện lớn như -NO2,-CN

Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)

Cấu tạo ECD:

Cấu tạo ECD:

4 Chỉ tiêu xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ clo

Phạm vi áp dụng

Ứng dụng để xác định dư lượng của acephate, -BHC, chlorpyrifos, dieldrin, permethrin, cypermethrin…trong rau quả như: rau diếp, lúa mì, rau cải, dâu và cà chua,…

Mẫu được xay nhỏ, trích bằng dung môi aceton lọc lấy dịch trích, sau đó được chuyển tiếp để tách lớp dung môi hữu cơ ra bằng ether dầu hỏa và dichloromethan Đuổi cạn dung môi và được làm sạch bằng cột Florisil sau đó được định lượng bằng máy sắc ký khí với đầu dò EDC.

Nguyên tắc

 Xử lý mẫu

 Chuẩn bị cột Florisil

 Làm sạch mẫu

 Chất chuẩn và chất nội chuẩn

 Điều kiện chạy máy sắc ký

Cách tiến hành

Xử lý mẫu

Cân 50 – 100g mẫu + 200ml aceton Cho vào máy xay chịu được dung môi Xay tốc độ cao 2 phút

Lọc qua phễu Buchner (Có bơm hút chân không)

Thu toàn bộ dịch chiết

+ 100ml Hexan/Ete dầu hỏa +100ml Dichloromethan

Cho vào phễu chiết 1000ml lắc mạnh 1 phút,

Lắc mạnh cho muối tan hết

Rửa lại lớp Na2SO4 trên phễu bằng 50ml CH2Cl2

Còn lại 5ml

Cô quay đuổi dung môi

Chuẩn bị cột Florisil

Florisil cân 60 – 100g cho vào chén sứ, sấy ở nhiệt độ 650C trong vòng 4h, để nguội ở nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, trước khi sử dụng đem sấy ở 1300C trong 5h để nguội, thêm 5% nước lắc đều trong 30 phút (Có thể thay thế Florisil bằng Alumina hoặc Silicagel)

Rót 60ml dung môi hexan hoặc

ete dầu hỏa vào cột

Gõ nhẹ thành cột cho lớp florisil phân tán đều và không

có bọt khí

Mở khóa để dung môi chảy chậm, tráng lại cột bằng 1 lượng dung môi sao cho cột không bị khô kể từ lớp Na 2 SO 4

Làm sạch mẫu

5ml dịch chiết từ bình cầu Cho vào SPE, tốc độ chảy 3-4ml/phút

+100ml Diethylether:ether dầu hỏa +100ml Eether dầu hỏa:Ethylacetate

Tất cả dung dịch chuyển vào

Bơm vào máy sắc ký

Chất chuẩn và chất nội chuẩn

Chất chuẩn:

- Chất chuẩn của họ Clo: acephate, BHC, chlorpyrifos, p-p’-DDT,

dieldrin, methamidophos, monocrotophos, và omethoate pha trong acetone

- Chất chuẩn của họ Lân: pha dung dịch chuẩn với Hecxan nồng độ 10 mg/ 100ml (deltamethrin, cypermethrin, 250g/ml ) và 50mg/ml

(fenpropathrin, permethrin, fenvalerate, và fluvalinate, 500 g/ml)

Chất nội chuẩn:

- Chất nội chuẩn hexachlorobiphenyl cho họ clo

- Chất nội chuẩn triphenylphotphate cho họ phốt pho

Điều kiện chạy máy:

- Máy GC với detector ECD

- Cột SPB-1 Fussed silier capillary column: 30m, ID 0,25mm;

0,25m Film thickness

- Buồng nhiệt độ Injector: 2600C

- Áp suất đầu cột: 12 psi

- Nhiệt độ detector ECD: 3000C

- Chương trình nhiệt: 600C (giữ 2 phút), tăng 120C/phút tới 1500C

1500C (giữ 0 phút), tăng 2.50C/phút tới 2500C

2500C (giữ 0 phút), tăng 100C/phút tới 2800C Giữ nhiệt độ cuối 2800C: 10 phút

ST IS

ST

IS

m

C S

Kết quả hàm lượng thuốc trừ sâu trong mẫu:

- X: Nồng độ (ppb hoặc ppm) có được từ tỉ lệ diện tích peak chuẩn

và nội chuẩn trong dung dịch mẫu và phương trình đường chuẩn

- V: là thể tích pha loãng mẫu (ml)

- M: Là khối lượng mẫu ban đầu

1 AOAC 985.22 - Organochlorine and Organophosphorus

4 Nguyễn Kim Phi Phụng –phương pháp cô lập hợp chất

hữu cơ-NXB Đại Học Quốc Gia (2007)

5 http://hoahoc.org/

6 http://www.congnghehoahoc.org/forum/

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH NHÓM 9

1 Nguyễn Thị Kim Chi MSSV: 10320451

3 Nguyễn Hồ Hoàng Hải MSSV: 10334641

4 Huỳnh Thị Thu Hiền MSSV: 09277971

5 Cao Thị Phương Linh MSSV: 10319401