Phân tích định tính trong sắc ký khí 5 1 Phân tích định tính theu cúc thòng sỏ lưu Nliir dã nêu ử các phần trCMi, thời gian lưu cùa một cấu tử cũng như thể tícli lưu là Iiliữnu đại lượng dặc tnrim địn[.]
('hưưng Phân tích định tính sắc ký khí 5.1 Phân tích định tính theu cúc thịng sỏ lưu Nliir dã nêu phần trCMi, thời gian lưu cùa cấu tử thể tícli lưu Iiliữnu đại lượng dặc tnrim định tính cho câu tử phân tích Các đại lượng đơn gián việc xác định nhưnc có chất phức tạp bao cồm lồn chãi tircyim tác cáu tứ pha lĩnh Đã có nhicu nghiên cứu bán chất tương tác phân tử tìr đại lượng Phân lích địnli tính thường đựa việc so sánh thời gian lưu cấu từ cần xác clỊnli với cliât chuìin dùng phương pháp (licin Giữa llic tích lưii áp suât hưi bão hịa cúa cấu tử tinh khiết có mối liên hệ biếu thị phươiig trình (1.10) TiDiig dó, p(, đặc trimg cho riêng cau từ cần xác định, liệ số lìoạt độ y biếu (lìị tirofng tác ngoại phân tử các' cáu (ử pha tĩnh nên y phụ thc vào bán chàt hóa học cúa chúng CVi p,, y phụ thuộc rãt nhiều vào nliiệt độ Từ phương trình Clausius Cliipcyron: [[1p _ \ I) ãĩ ' ' R T ' suy ra: In p,, - - RI +k (5.2) Từ (1.10) (5.2) nhận dưoc; in V, = RT +k (5.3) Khi biếu diễn mối quan hệ uiữa InV^ theo (l/T) hiểu rõ ý nghĩa cỉia nhiệt độ làm việc cùa cột tách Nếunliiệt độ cột tách thấp tliời gian phântích tãng ihco hàm số mũ Do đó, khixác định hỗn hợp 127 nhiều cấu tử có khống nhiệt độ sơi rộng cần ý đến chương trình nhiệt độ Nếu chọn nhiệt độ đẳng nhiệt chi thích hợp cho cấu tử nhẹ CỊII cấu tử nặng liai lại lâu cột tách pic giãn, khỏiiíi xác định xác ngược lại Nếu máy khơng có chương trình nhiệt độ có giái pháp sau cho mẫu có khoảng nhiệt độ sơi rộng: - Tách sơ mẫu phương pháp chưng cất thông thường sắc ký điều chế - Phân tích đẳng nhiệt cho vùng cấu tử thích hợp c ị n phần khác khơng cần để ý Trưịmg hợp phải đuổi cấu tử không quan tâm khỏi cột tách đế tiến hành cho mẫu khác Muốn vậy, tăng nhiệt độ cột tách lên cao tăng tức thời tốc độ dịng khí để đuổi cấu tử nặng Hoặc có phưomg pháp ưu việt phương pháp thổi ngược - Sừ dụng tiền cột có chứa chất hấp phụ chọn lọc để giữ cấu tử nặng, để cẩu tử nhẹ vào cột tách - Sử dụng chương trình tốc độ dịng Cách chí tiến hành với số máy sắc ký đại máy hãng Carlo Erba ưu điểm phương pháp sau kết thúc việc phân tích, nhanh chóng chỉnh tốc độ dịng giá trị đầu mong muốn cho mẫu sau mà chờ đợi lâu chương trình nhiệt độ Tuy nhiên, tối ưu hóa cách phải ý rẳng thời gian lưu phụ thuộc tuyến tính vào tốc độ dịng khơng phái Iheo hàm số logarit chưomg trình nhiêt đô 5.2 Các giá trị luti giữ đại diện dãy đồng đảng Entanpi hóa chất phụ thuộc vào chất hóa học chất Nhưng để hóa cấu tử khỏi dung dịch (như trình tạo cân cột tílch) entanpi hóa cịn phụ thuộc vào chất dung môi Cấu trúc hay độ phân cực pha tĩnh lỏng có ảnh hưởng lớn đến entanpi hóa tương tác phân tử chất tan với dung môi Trong dãy đồng đẳng hóa chất tan tinh khiết tuân theo quy luật đơn giản quan trọng sau: AH thêm giá trị định số nguyên tử cacbon tăng lên đơn vị McReynolds Rohrschneider nhận thấy có mối quan hệ sau: 128 logp,j = k| + k,n (5.4) A H ,-k , + k,n (5.5) Trong đó; k|, k;, k„ k,,; số phụ thiióc vào nhóm chức dãy dồng đẳng tương ứng n ; số nguyên tử cacbon mạch Điêm sôiTh củadãy đồng đắng (trừ trưcnig hợp phân tử có số cacbon íl) tãng tỷ lệ thuận với ĩĩ; T „= k ,+ k ,n (5.6) k„ k4 : số phụ thuộc vào loại nhóm chức Từ mối iươiig quan Vm p„, Iihư phụ thuộc y với số cacbon, thu được: log(V,>, (5.7) Trong đó: x: số thành viên thuộc dãy đồng đẳng k: số Phương trình cho thíVy dãy đẳng có mối tương quan bậc logV^ sô nguyên tử cacbon Rõ ràng, cấu trúc chất nghiên cứu cùa dung môi (pha tĩnh) định đến Ihông số lưu giữ qua mối tương quan bậc kết luận đại lượng lưu giữ hệ thống logarit cộng tính thơng số cấu trúc Do vậy, suy đốn độ lớn thịi gian lưu giữ sờ gia số đại diện cho thành phẩn cấu trúc Ngược lại, biết thời gian lưu giữ (xác định từ sắc đồ) rút kết luận sơ cấu trúc Điều mở rộng lĩnh vực áp dụng phưcmg pháp sắc ký, khơng phưomg pháp tách mà cịn phương pháp nghiên cứu cấu trúc 129 Hình 5.1: Các số lưu pha lỏng phân cực với hợp chất phân cực thuộc nhiều dãy đồng đẳng phụ thuộc vào số nguyên tử cacbon Ancol bậc nhất; a (1) - Anken dioỉ; a - Anken 5.3 Hệ thống số lưu theo Kovats Như đà trình bày chương 1, thể tích lưu tuyệt đối phép đo thơng thường sử dụng chúng phụ thuộc vào nhiều thơng sơ' như; lưu lượng dòng, chiều dài cột tách, lượng pha tĩnh, V.V Chúng dùng để xác định thông số nhiệt động học hệ sô' hoạt độ, entanpi hóa hơi, entanpi hịa tan dư, số phân bố, Với phép đo tốn kém, công phu đặc biệt địi hỏi số liệu xác lượng pha tĩnh, khó xác định, sắc ký mao quản Ngoài ra, tương tác ngoại phân tử pha tĩnh chất mang cịn gây khó khăn phụ Vì vậy, nhà phân tích thưèfng xác định thể tích iưu tưcmg đối dựa chất chuẩn quy ưóc để lập thành bảng tra Song, điều kiện tiên độ phân cực hệ chất mang - pha tĩnh, nhiệt độ cột tách cần phải ổn định lặp lại Mối liên hệ logV^ sơ' ngun tử cacbon 130 CÍUI thìinh viên dãy dỏng daim luvcn tính Bởi vậy, nguyên tắc có thê chọn bât dãy đồng làm clìuân số lưu giữ inơl chất nghiên cứu có Ihc xác định dựa dãy chuẩn lựa chọn Trên sở đó, Kovats E-ttrc thống đề nghị chọn dãy đồng đắng n-parafin làm dãy chuẩn nhàm xác định thê tích lưu tương đối Do n-parafin khơng có dị tơ' vể nhóm chức nên tránh hiộu ứng lưỡng cực - lưỡng cực, hiệu ứng cám ứng phân tử lưỡng cực - trung hòa Giữa chúng pha tĩnh đơn có lực tươiig tác khuếch tán Van der Waals nên tích luxi chúng dối với pha ũnh khơng chênh lệch nhiểu lắm, coi cố định Theo Kovats, chí sơ' lưu cấu tử xác định cách so sánh thời gian lưu với thời gian lini hai n-parafin, cấLi tử rửa giải trước cấu tử rỉra giải sau chất nghiên cứu Chi số Um Kovats (I) cấu tử X pha tĩnh y nhiệt độ T tín h theo cồng thức sau ; l ị = 100z + (5.8) Trong đó: z: số nguyên tử cacbon cùa câu tử thuộc dãy đồng đẳng n-parafin, đ ợ c r a g i ả i r a trư c c â u tử X z+l: số nguyên tử cacbon cấu tử thuộc dãy đồng đẳng nparafin, rửa giài sau cấu tứ X Theo định nghĩa này, nguyên tử cacbon số lưu tăng 10'0 đơn vị Như vậy, số lưu dãy đồng đẳng n-parafin 100, '0 ( K ) Nẽii khác biệt sô' cacbon hai n-parafin (kẹp cấu tử cần nghiên cứai vào giữa) không phái mà hocặc lớn phân số phương trìmh nhân với 200, bội số tương ứng 100 Ví dụ sau làm sáng tỏ điều * V í dự: tính số lưu Kovats cho hợp chất c ó thời gian lưu ú , , = 1.75 Ta có: t K = 1,25; t ' , , = , Ơ 131 Như tR,x) nằm hai n-parafin thỏa mãn điều kiện irên > ^ R(ii-pciítím) ^ ^ R(x) ^ ^ Rtn*hepiai») Áp dụng phương trình Kovats cho cấu lử X sau : Ix = 0 X ( ~ log 2,5 - log 1,25 ) + 500 Ix = 597 Trong trường hợp nói cấu tử X có sơ' ngun tử cacbon biểu kiếri 5,97 Cấu tử rõ ràng có thời gian lưu gần thời gian lưu n-hexan I,h„ ,= 600 Vì vậy, định nghĩa số Kovats sau: Chỉ sơ' lưu Kovats xác định tích số 100 với số nguyên tử cacbon biểu kiến Chỉ sô'lưu Kovats có ưu điểm sau: - Rất phụ thuộc vào thơng số làm việc, giá trị đạc trimg cho chất ứng với pha tĩnh nhiệt độ định Sự phụ thuộc vào nhiệt độ chúng nhỏ nguyên tắc khoảng 2-6 đcm vị thay đổi 10°c - Độ lặp lại việc xác định chí số lưu hai phịng thí nghiệm khác chĩ lệch đơn vị chí với điều kiện thuận lợi chi chênh lệch 0,05 đơn vị Do ưu điểm trên, số Kovats xác định lẠp thành bảng tra cứu 5.4 Liên hệ giá trị lưu cấu trúc hợp chất Giữa cấu tử cần xác định pha tĩnh có lực tương tác khác như: - Tương tác lưỡng cực - lưỡng cực - Lực liên kết cầu hydrô, khả tạo phức cho-nhận (olefin với kim loại chuyển tiếp Rh, Pd, Ag) 132 Lực Van dcr Wa!ls phân tir plìân cực phân lử hyclrocacboii Thõng thường loại lực tư(íii 135 = Chỉ sô' liai với cột Squalan (100mx0,25mm), T = 100"C jDc:n< ^ ỵ^Q 200 ( 100mx0,25mm), T = 1()0‘’C ị I'i> g_ Polypropylenglycol (100mx0,25mm), T= 100”C AI = - r" Hexen-1 xyclohexan chiếm giữ giá trị AI nhỏ Nếu sử dụniỉ mơ hình giản đơn tính phân cực thực hydrocacbon no mạcli vịng khơng phép có AI khác khơng Lý hợp chất loại khơng chứa điện tử n, ngược lại hợp chất oleíin cliâì cho tưcíiig tác mạnh sở lirỡng cực cảm ứng (nhờ tính phân c ự c c ủ a c c đ i ệ n tử i) Giá trị AI benzen lớn hẳn so với hexen-1 Benzen bao gồm cấu trúc vịng khép kín ba liên kết đơi Nếu tính AI benzen sớ gia số “vùng phân cực” nói thu được: (AI) - liên kết đơi + (AI) - vịng xyclohexan = X 26 + 24,4 = 102,4 Thực tế đo = 117 Sự chênh lệch giá trị đo giá trị tính tốn AI giải thích hiệu ứng liên hợp ba liên kết đỏi phân tử benzen Sự liên hợp gây ảnh hưỏmg tới khã n ă n g p h â n c ự c h ó a c ủ a đ i ệ n tử 71 c ũ n g n h tư cm g t c n g o i p h â n tử Phân tử 1-clohexan có chứa lưỡng cực C-CI Nhờ đó, phân tử có dộ phâii cực mạnh tương đương với độ phân cực cùa ba liên kết đôi hợp lại Cả ba hợp chất có chứa nhóm cacbonyl (C=0) giá trị AI có độ lớn tương tự So sánh AI với dễ thấy rằng, AI xyclohexanon lớn rõ rệt so với AI hexanon-2 Như vậy, thấy cấu trúc mạch vịng kiểu xyclohexan đóng vai trị đáng kể Từ ví dụ kể thống rằng, có mối tưong quan chặt chẽ cấu trúc hóa học chất với số lưu chúng (I, AI) Qua đó, nhiều trưèfng hợp, dự đốn mức độ tưcmg tác ngoại phân tử sở gia số AI thành phần cấu trúc (còn gọi “vùng phân cực”) chất 136 5.5 Đặc trưng hóa độ phán cực lựa chọn pha tĩnh trèn sư hàng sỏ Rohrschneider McReynols Đối với càu tử c ó chứa inột Iilióm chức khung liydrocacbon khơng phân cực Iliì nhận số lưii đặc trưng, tùy Iheo mức độ phân cực pha tình dược sử dụng Cũng phân tích cấu tử pha tĩnh khác khơng phân cực nlur Squalan nhận sơ' lưu, hiệu số hai giá trị Al Nếu lựa chọn cấu tử tiêu chuẩn có độ phân cực quy định có thê đặc trưng pha tĩnh dựa độ lớn ciia AI Giá trị AI tăng độ phân cực pha tĩnh tăng Rohrschneider thực nsliiệm cho thấy cần phải sử dụng năm giá trị liru cúa nãni hợp chất tièu cliiiáii đé đặc trimg cha pha tĩnh thông qua giá trị AI pha tĩnh Nãm cấu tử benzen, etanol, 2-butanon, nitrometan piridin Rohrschneider quy dịnh cho pha tĩnh nhận năm số X, y, z, II, s Năm số !à tièu chuẩn cho năm loại tương tác ứng vứi năm cấu tử chuiìin nêu Mỗi chất coi tiêu biểu cho vài nhóm chất liên quan khác (bàng 5.2), Bàng 5.2: Các chất chuẩn Rohrschneider đề xuất nhóm chất đặc trưng K ý h iệ u Chất chuấn C c n h ó m c h ấ t đ ã c trư n g X B e iiz e n T liơ n i, o le fin y E ta n o l A z -B u tta n o n X e t o n , e íe, a n d c h y t, c s t e , e p o x i, d ẫ n x u ấ t a m in u N it r o m e t a n D ẫ ỉ ì x u ấ t với n h ó m n it r o v n it r il s P ir id in P ir id in , d io x a n ỉk o I, n ilr il, a x i í , d i- t r ia n k y l- h a lo g e n u a Squalan pha lĩnh khơng phân cực, quy ước có độ phân cực Tưomg ứng với số đặc trimg cho pha tĩnh (x, y, z, A I, s), gán cho chất tan số a, b, c, d, e Giá trị số cấu tử chuẩn liệt kê liong bảng 5.3 Bất cấu tử klníc năm crái tử chuẩn nêu Iihận nãm số tươiig línig a, b, c, d, e Khi xày tương tác 137 tưởng tượng hai kiểu cấu trúc tương đương, bên chất nghiên ciíni bên pha tính gặp nhau, kết tạo "lưu giữ" dó Vì nãm loại lực tương tác kể tồn song song, nơn giá trị AI tổ hợp tuyến tính Do vậy, ta có phưomg trình sau : AI = ax + by + cz + du + es (5») Bảng 5.3: Các số đặc trưng cho chất tan năm cấu tử chuẩn Cấu tử a B c d e Benzen 100 0 0 Etanol 100 0 2-Butanon 0 100 0 Nitrometan 0 100 Piridin 0 0 100 Từ định nghĩa này, c ó thể xác định giá trị X, y, z, u, s sau: X = I/IOO benzen pha tĩnh sử dụng y = I/IOO etanoỉ pha tĩnh sử dụng z = I/IOO 2-butanon pha tĩnh sử dụng u = I/100 nitrometan pha tĩnh sử dụng s = I/IOO piridin pha tĩnh sử dụng Và rút cách xác định thực nghiệm số Rohrschneidcr pha tĩnh sau: Lấy năm cấu tử chuẩn bơm vào cột tách chứa pha tĩnh nghiên cứu cột Squalan Xác định sô' Kovats cho cấu tử hai cột tách đật hiệu số AI = I r x ~ I r x ’ tro n g A - S q u a la n Tỷ lệ A I/100 cho số tương ứng Ngược lại, biết số Rohrschneider tính số a, b, c, d, e cấu tử xác định AI Ví dụ, xác định số Rohrschneider cho pha tĩnh OV-17, biết từ thực nghiệm thu sô' lưu I cho năm cấu tử chuẩn hai pha tĩnh OV-17 Squalan (tại T=100°C) sau: 138 H.M/C, Sc|n;ll.in , xọ = 779 ^«4 -H lll.U lD lt _ SíỊtl.íl. N itm m o l.in StỊiiaLìii Iovn-55C B iita tío n c T Ị M )\ A c n ~ ' 17 _-7 Ị - / I U I N iiio tìic ta n i()V-l7 |’iikJih _ /L(\c kị.Kílan ■" Ỵ p m d in ^0V-!7 _ ” T1f^ -/lu QA O Áp dụng ciíc phương trình trên, ta có: ý ^ Ị Bcti/cii X= = (779 - 649 )x 0,01 = 1,30 100 Ạ Ị E t.in ol y= z= u= s= 100 AI = (550-384) X 0,0! = 1,66 2- Bu I.UI nn = (7l0-53l)x0.01 = l,79 100 AI Niíiomct.ui 100 AI = (710-457)x0,01 = 2,53 i ’i)iciiti 100 = (942 - 695 )x 0,01 =2,47 Như vậy, có chất A dó Ihì tính AI chất sau: AP = (x^ l ,30) + ( y \ 1,66) +(z^ 1,79) +(u\2,53) +(s^.2,47) Đê’ Xik định số đặc trưng cho chất A ( x \ y*, z'^, u‘', s''), phải sử dụng số Rohrschneicier pha tĩnh khác Trên sở phưcnig trình với ẩn số, dễ dàng tính lìằng sơ' đặc trưng cho cấu tử cẩn nghiên cứu Ngày nay, tài liệu tra cứu số Rohrschneider trở nên phổ biến dễ tìm Bảng 5.4 dán số pha tĩnh lỏng độ phân cực tương ứng cùa chúng 39 Bàng 5.4: Một số pha tĩnh sắc ký - Độ phàn cực cột tách A I /100 C h iề u dài C h ấ t lỏ n g m p h a t ĩn h cộ t íỉcnzen Etiol 2-Rutiinon N itro in c ta n Hirklin X y z u s (m ) D ầ u S ilic o n D C 0 0,15 ,5 ,4 0,78 4 A p iz o n L ,3 ,3 ,2 ,4 ,5 Ư C O N 550x 1,14 ,7 ,6 3,12 ,0 P o ly p h e n y le t e ( v ò n g ) 1.75 ,2 ,3 ,2 N e o p c n t y Ịg ly c o ls u x in a t ,6 ,8 ,8 6,13 5,21 S ilic o n - f lu id - n it r ii ,8 ,8 ,4 ,8 ,X X F !15 C a rb o w a x 3,18 5,33 3,81 ,0 ,0 l , , - t r i- - x ia n e t o x i- ,0 8,71 ,9 11,53 ,4 0 0 0 649 384 531 457 695 p ro p a n Chỉ S q u a lu n sô' lư u McReynolds đề nghị bổ sung thêm số chất chuẩn để dự đốn trước xác tính chất cùa pha tĩnh lỏng, đồng thời thay etanol butanol, 2-butanon 2-pentanon nitrometan nitropropan McReynoIds ký hiệu năm chất X , y, z, u, s, ký hiệu năm chất bổ sung 2-metyl-2-pentanol; 1-butaniodua; 2-octyn; 1,4dioxan cis-hydrindan H, J, K, L, M Ba chất chuẩn cuối cung cấp thêm số cải tiến Thơng thường dùng bảng hợp chất chuẩn từ benzen 1-butaniodua 140 T r o n g v i ệ c t í n h t o n c c h a n g s ò M c R o y i i o l d s CỊIIV c X, y , z , b ằ n g c h ứ k h ò n g p h i 0 N h v a \ , liã n s í s ố Iliứ n h t c i i a M c R e y n o l d s X ứ íig v i b c n / e n c h ấ t c h i i ấ n c ó thơ tín h n h u sau : < Ị ['Ịi.ư ÌT ih K iị/t.'ii Iv ii/t-n Đối với axit béo no khỏiií: no, k!ìi xót uiá trị X Ihì DEGS>NPGS, điều râì phù h(yp với thực tê NPGS tácli tirơnt: clối tốt este axit béo no, không no có số nguyén tử cacbon Một Irong ứng dụng phổ biến ciui số McReynold Rohrschneider xác định pha giống hệt tương tự nhằm tránh viộc sử dụng ttììng lặp đày, "giống nhau” hay “tirofng tự” không liên quan đến cấu tạo hóa học pha mà liên quan đ ế n “sự phân cực" chúng Trone bảng 5.5 số McReynolds nãm pha lựa chọn Bảng 5.5: Các số McReynolđs sô pha iỏng đưỢc lựa chọn 1 T h n h p h án h ó a h ọ c X y z’ u’ s E ;th o fa t / P o ly o x y c ly lc ii iiio M o slca t 191 382 244 380 333 E m u lf o i O N - O le y lp o ly ( o x y c t y le n ) c t a n o l 202 393 251 395 344 U C O N -H b - Poly(propy|fĩiglycol) 20? 394 253 392 341 T e c - x e t y lp h c n o x v ỊV ìlv 203 399 268 402 362 204 381 340 493 367 K ý h iệ u th n g m ại ()() T r it o i i X-100 ( o x y e t y le n ) c t a iio l XE-60 M e t y l ( % ) x ia n o c t y l (25% ) Silicon Các pha có thành phần hóa học hồn lồn khác nhau, sơ' đặc trưng pha chúng lại gần sát Tìiực tế emulíor, triton, dầu ucon hồn toàn giống vổ phương diện sắc ký, thử tách emulfor (hì khơng cần phái tliìr hai pha 141 ứng dụng quan trọng khác sô' McReynolds lựa chọn pha giống mặt hóa học, đặc biệt sản phẩm Silicon, chúng thay cho phương diện sắc ký Dựa bảng 5.5 lựa chọn pha tĩnh thích hợp cho yêu cầu tách Nói chung, giá trị lớn s ị McReynolds hay Rohrschneider có nghĩa pha tĩnh có khả giữ cấu tử cần tách lâu hcfn Ví dụ, dầu UCON LB-550 tách ancol thích hợp OV-17 zZ', =271 = 158 Cịn DEGS thích hợp nhiều đê’ tách este so với pha tĩnh khác (xem z z) Để tách hydrocacbon thơm khỏi ancol, giá trị X hay X giá trị y hay y’ (xem bảng 5.5) cần phải khác xa Tuy vậy, cần phải chọn pha tĩnh thích hợp để tiết kiệm thời gian phân tích, có nghĩa sơ' pha tĩnh có tỷ lệ tương đối X, y ưu tiên pha tĩnh có giá trị tuyệt đối x’, y’ mức độ trung bình từ 100-300, nhỏ hiệu suất phân giải khơng đảm bảo, lớn q thời gian phân tích lâu Mặt khác, dựa số dự đốn thứ tự rửa giải Qua bảng 5.5 lựa chọn Carbovvax 20M, DEGA, Reoplex 4000, làm pha tĩnh cho yêu cầu tách Để có tranh tổng thể sử dụng pha tĩnh phù hợp, sô McReynold xác định theo nguyên tắc Rohrschneider pha tĩnh lỏng tương ứng ý cần thiết liệt kê chi tiết phụ chương Khi vấn đề tách trờ nên phức tạp lấy nhiều số Ví dụ, để tách este axit béo, lựa chọn DEGS hay NPGS dựa số Rohrschneider Bảng 5.6: Các số Rohrschneider cho DEGS NPGS / 142 DEGS NPGS X 4,85 2,60 y 7,85 4,88 z 6,14 3,87 u 9,50 6,13 s 8,37 6,21 Chương Phân tích định lượng sắc ký khí Trước hết cần nhắc lại ráng, sắc ký khí phưcmg pháp tách Các thơng tin thu từ sắc đồ đánh giá mặt định tính định lượng Tuy nhiên, inức dỏ xác độ tin cậy việc đánh giá định lượiig phụ thuộc nliicu vào thiết bị phưoíng pháp chọn lọc Độ xác cao (với sai số 0,1 đến 0,29t ) đạt với giúp đỡ thiết bị điện tử tlìu nliận xử lý tín hiệu (tích phân kế máy vi tính) Nếu xử lý tín hiệu bằiig thủ cơng, mức độ sai số lớn nhiều, lu y theo Ihành phần mẫu sai số có thê’ dao động từ % tới 100%, chí tới 170% 6.1 Cơ sư cần thiết đế đánh giá định lượng Đê’ đạt kết phân tích “đúng”, diều cần thiết trước hết cấu tỉr nghiên cứu phải dược tách hoàn chỉnh mà khơng có pic chồng lên pic khác Việc nhận biết lất cá cấu lử quan trọng cần phải xác định, sờ tra cứu hệ số hiệu chỉnh tương ứng từ tài liệu tham khảo sách tra cứu chuyên dụng Cũng xác dịnh đirợc lìệ sơ' hiệu chỉnh hang thực nghiệm, cấu tử cần quan tàm đủ tinh khiết Cần phái kicni tra diều kiện sau trước thực phân tích định lượng; - Đ ộ lặp lại (với điều kiện giữ nguyên th ôn g s ố làm v iệc thiết b ị) - Mối tưcfng quan kết thu được, trường hợp thay đổi thông sô' làm việc thiết bị cột tách, lượng bơm mẫu, nhiệt độ, - Độ xác kết (qua việc so sánh giá trị thu mà thân giá trị dược biết tìr trước trình cân chuẩn bị 143 mẫu xác định phưomg pháp đo hóa lý khác độc lập với phưorng pháp sắc ký khí)- Ngồi ra, cịn cần phải ý đến độ nhạy độ tuyến tính detectơ thiết bị ghi xử lý tín hiệu tự động Riêng yêu cầu đặc biột phân tích lượng vết, phải sử dụng detectơ chọn lọc nhằm phát cách đặc thù đồng thời định lượng cấu tử với độ nhạy đặc biệt cao (ví dụ detectơ FPD, ECD, ) Cịn phân tích định lượng thơng thường uu tiên sử dụng detectơ khơng đặc thù, khả đáp ứng (khả chun hóa đại lượng không điện thành điện) loại detectơ đặc trưng bời mối quan hệ chung đcfn giản tín hiệu tạo thành với cấu trúc hợp chất cần phát Phân tích định lượng chia làm bốn giai đoạn: - Tách sắc ký (thu tín hiệu detectơ) - Chuyển tín hiệu detectơ thành số liệu (đo diện tích) - Chuyển số liệu đo để so sánh (tính tốn) - Giải thích số liệu (thống kê) Để phân tích định lượng sắc ký, trước hết giả thiết biến đổi tín hiệu (S) detectơ có quan hệ nghiêm ngặt với biến đổi nồng độ chất tách dung dịch rửa giải theo tương quan tỉ lộ thuận Có diện tích pic A| = ISị.dt đại diện cho nồng độ cấu tử i mẫu 6.2 Đánh giá tín hiệu detectơ ■ Xác định diện tích pic 6.2.1 Phương pháp dùng thiết bị đo diện tích Nếu gọi Aj diện tích pic, Lp chiều dài nhánh pic Pp số vòng quay bánh xe đo thiết bị đo diện tích Aị ~ LpHp Tuy nhiên, phương pháp khơng thích hợp cho pic có diện tích nhỏ sai số lớn 144 Hình 6.1: Xác định diện tích pjc máy đo diện tích 6.2.2 l'ính diện tích tam giác phương pháp thủ công Phưcmg pháp đcm giàn clìính xác phưcmg pháp dùng thiết bị đo diện tích Cách làm vẽ tam giác cân dựa sỏ tiếp tuyến với hai điểm uốn hai nhánh pic (hình 6.2a), dựa chiều cao (!ộ rộng pic nửa chiều cao (hình 6.2b) Diện tích tani giác : w A = —- x h A=W|^.f (6.1) Trong : ; đưịng (đáy) cúa tain giác h : chiều cao tam giác : độ rộng pic mcM nửa chiều cao cùa pic Hinh 6.2; Tính diện tích pic phương phảp thủ công a Kiểu tam giác b Kiểu gấn tam giác 145 6.2.3 Phương pháp cát sắc đồ cản trọng lượng Đ ộ c h í n h x c c ủ a p h n g p h p p h ụ t h u ộ c v o m ứ c đ ộ c ẩ n ih ậ n k h i C ĨII đồng trọng lượng giấy ghi Mức độ thiếu xác ciia cỊ trình cắt giảm đến cực tiểu, giữ cho tỷ số chiều cao pic so với độ rông pic khoảng chiểu cao dao động khoảng từ đến !() Sự đồng nhất, mức độ ẩm trọng lượng giấy yếu tố lất quan trọng, bào đảm độ xác phương pháp 6.2.4 Phương pháp sử dụng tích phản kế Tích phân kế điện tử thường sử dụng trường hợp phái phân tích hỗn hợp chứa nhiều cấu tử, đặc biệt số lượng mẩu lớn, Với phương pháp này, có thê’ loại trừ hồn tồn lỗi chủ quan gây ra, Các tích phân kế ưu tiên sử dụng thường loại nối trực tiếp với khuếch đại điện tử mà khơng cần phải thơng qua ghi Các tích phân kê có khoảng tuyến tính lớn Chúng đảm nhận chírc cần thiết cho việc đánh giá sắc đồ sau đây: - Xác định xác vị trí điểm bắt đầu điểm kết ihúc pic, xác định cực đại diện tích cùa pic - Hiệu chỉnh đưcmg trường hợp đường bị trôi - In kết cuối (thời gian lưu diện tích pic tương ứng) dưói dang digital hóa 6.3 Các phương pháp tính tốn định lượng chuẩn hóa Để tính tốn định lượng thành phần cấu tử mẫu, sau tính diện tích pic sắc đồ, cần phải xác định hệ số hiệu chỉnh đặc trưng cho chất khác Để xác địnhđược cáchệ số hiệu chỉnh đó, thiết phải biết thành phần định tính mẫutrên sắc đồ Điều đề cập kỹ phần 6.4 6.3.1 Phương pháp qui 100% Với hệ sơ' hiệu đặc trưng cho chất khác nhau, có phương trình sau: 146