- Trong kĩ thuật sắc kí, hỗn hợp được chuyên chở trong chất lỏng hoặc khí và các thành phần của nó được tách ra do sự phân bố khác nhau của các chất tan khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn h
Trang 1Tiểu luận
TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ LỚP MỎNG
Trang 3di chuyển của các thành phần trong mẫu Khi các thành phần này di chuyển qua hệ thống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ được tách khỏi nhau theo thời gian.
- Một cách lí tưởng, mỗi thành phần đi qua hệ thống trong một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là "thời
Trang 4- Trong kĩ thuật sắc kí, hỗn hợp được chuyên chở trong chất lỏng hoặc khí và các thành phần của nó được tách ra do sự phân bố
khác nhau của các chất tan khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hay lỏng Nhiều kĩ thuật
khác nhau đã được dùng để phân tích hợp chất phức tạp dựa trên ái tính khác nhau
của các chất trong môi trường động khí
hoặc lỏng và đối với môi trường hấp phụ
tĩnh mà chúng di chuyển qua, như giấy,
gelatin hay gel magnesium silicate
- Sắc kí phân tích được dùng để xác định danh tính và nồng độ các phân tử trong hỗn hợp Sắc kí tinh chế được dùng để tinh chế các chất có trong hỗn hợp
Trang 5I.2 Các kĩ thuật sắc kí
- Sắc kí giấy
- Sắc kí lớp mỏng
- Sắc kí khí-lỏng
- Sắc kí trao đổi ion
- Sắc kí ái tính ion kim loại bất động
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao
- Sắc kí thẩm thấu gel
Trang 6II TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ LỚP MỎNG
II.1 Sắc kí lớp mỏng
- Sắc kí lớp mỏng (thin layer chromatography - TLC)
là một kĩ thuật sắc kí được dùng để tách các chất trong hỗn hợp Phương pháp sắc kí lớp mỏng bao gồm pha tĩnh là một lớp mỏng các chất hấp phụ, thường là silica gel, aluminium oxide, hoặc cellulose được phủ trên một mặt phẳng chất trơ Pha động bao gồm dung dịch cần phân tích được hòa tan
trong một dung môi thích hợp và được hút lên bản sắc kí bởi mao dẫn, tách dung dịch thí nghiệm dựa trên tính phân cực của các thành phần trong dung dịch.
- Sắc kí lớp mỏng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: xét nghiệm độ tinh khiết của các hóa chất phóng xạ trong dược khoa
Trang 7- Xác định các sắc tố trong tế bào thực vật
- Phát hiện thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng trong thức ăn, hoặc nhận biết những hóa
chất trong một chất cho sẵn
- Giám sát các phản ứng hữu cơ
- Một số cải tiến có thể kết hợp phương pháp truyền thống để tự động hóa một vài bước, làm tăng độ dung giải của sắc kí lớp mỏng
và cho số liệu chính xác hơn Phương pháp này được gọi là sắc kí lớp mỏng hiệu năng cao (high performance TLC - HPTLC)
Trang 8II.2 Chuẩn bị bản sắc kí
- Bản sắc kí được làm bằng cách trộn chất hấp phụ, như silica gel, với một lượng nhỏ chất trơ để kết dính, như calcium sulfate (thạch cao), và nước Hỗn hợp này được trải ra
như một lớp vữa đặc trên một bề mặt chất trơ, như thủy tinh, nhôm, hoặc nhựa Bản sắc kí này sẽ được để khô và kích hoạt bằng cách nung nóng trong lò trong 30 phút ở
nhiệt độ 110 °C Độ dày của lớp hấp phụ
thường là 0.1-0.25 mm cho hóa học phân
tích, và khoảng 1-2mm cho sắc kí lớp mỏng
dự bị Trong mọi kĩ thuật sắc kí đều bao
gồm 1 pha động và 1 pha tĩnh
Trang 10III.3 Kĩ thuật
- Sắc phổ của 10 tinh dầu được nhuộm màu bởi thuốc thử vanillin
- Phương pháp tiến hành giống với sắc
kí giấy với lợi thế là nhanh hơn, tách hỗn hợp hiệu quả hơn, và có sự lựa chọn giữa các "pha tĩnh" khác nhau Bởi tính đơn giản và nhanh, sắc kí lớp mỏng thường được dùng để giám sát các phản ứng hóa học và phân tích
chất lượng sản phẩm của phản ứng.
Trang 11- Một vệt nhỏ dung dịch chứa mẫu thử được thấm lên bản sắc kí, khoảng 1 cm từ dưới
lên Bản sắc kí sau đó được nhúng vào một dung môi thích hợp, như ethanol hoặc nước,
và được đặt vào trong một vật chứa có nắp Dung môi di chuyển lên bản sắc kí bởi mao dẫn, gặp phải mẫu thử và dịch chuyển mẫu thử lên bản sắc kí Các hợp chất khác nhau trong hỗn hợp mẫu thử dịch chuyển với tốc
độ khác nhau do chúng có sức hút khác
nhau đối với pha tĩnh, và độ tan khác nhau trong dung môi
Trang 12- Các hợp chất được tách ra dựa trên sự cạnh tranh của chất tan và pha động
để có được chỗ liên kết với pha tĩnh Thí dụ, nếu silica gel được dùng như pha tĩnh, nó được xem là phân cực
Cho trước 2 hợp chất có tính phân cực khác nhau, chất nào có tính phân cực lớn hơn sẽ có sự liên kết với silica gel lớn hơn và vì thế sẽ có khả năng đẩy pha động ra khỏi các chỗ liên kết
Trang 13Do đó, hợp chất có tính phân cực nhỏ
hơn sẽ di chuyển lên cao hơn trên bản sắc kí (kết quả là hệ số lưu Rf sẽ lớn hơn) Nếu pha động được thay bằng một dung môi phân cực hơn hoặc là
một hỗn hợp các dung môi, nó sẽ có khả năng để đẩy các chất tan ra khỏi chỗ liên kết với silica gel, và tất cả các hợp chất trên bản sắc kí sẽ dịch
chuyển lên cao hơn.
Trang 14- Trên thực tế, nếu chúng ta dùng một hỗn
hợp ethyl acetate và heptane như là pha
động, tăng thêm ethyl acetate sẽ cho hệ số lưu Rf cao hơn cho tất cả các hợp chất trên bản sắc kí Thay đổi độ phân cực của pha động sẽ không làm các hợp chất có thứ tự
di chuyển ngược lại trên bản sắc kí Nếu
muốn có một thứ tự ngược lại trên bản sắc
kí, một pha tĩnh không phân cực sẽ được sử dụng, như là C18-chức năng hóa silica
- Quá trình sắc kí lớp mỏng: một hỗn hợp của một hợp chất đỏ và một hợp chất lam được tách biệt trong quá trình sắc kí (dung môi màu xanh nhạt di chuyển lên trên bản sắc kí)
Trang 16- Dung môi thích hợp dùng trong sắc kí lớp mỏng sẽ là một dung môi có tính phân cực khác với pha tĩnh Nếu một dung môi phân cực được dùng để hòa tan mẫu thử trên một pha tĩnh phân cực, vệt nhỏ mẫu thử sẽ lan tròn do
mao dẫn, và các vệt khác nhau có thể trộn lẫn vào nhau Do đó, để hạn chế
sự lan tròn của các vệt mẫu, dung môi được sử dụng để hòa tan mẫu thử
phải không phân cực, hoặc phân cực một phần, nếu pha tĩnh phân cực, và ngược lại.
Trang 17zinc silicate, được cho thêm vào chất hấp
phụ để có thể quan sát được những vệt này dưới ánh sáng đen (tia cực tím UV254) Lớp hấp phụ vì thế sẽ tự phát ra ánh sáng lục, nhưng các vệt mẫu sẽ làm tắt ánh sáng này
- Hơi Iodine cũng là một loại thuốc thử cho
màu giống nhau
- Một số thuốc thử cho màu riêng biệt được dùng để nhúng bản sắc kí vào, hoặc phun
Trang 18- Trong trường hợp của chất béo, sắc phổ có thể sẽ được chuyển qua một màng
polyvinylidene fluoride (PVDF) và sau đó sẽ được phân tích sâu hơn, chẳng hạn như
khối phổ
- Một khi đã trở nên quan sát được, hệ số lưu
Rf của mỗi vệt mẫu sẽ được xác định bằng cách chia khoảng cách di chuyển được của hợp chất cho khoảng cách di chuyển được của dung môi Những số liệu này phụ thuộc vào các loại dung môi được sử dụng và các loại bản sắc kí, và không phải là hằng số
Trang 19II.4 Ứng dụng
- Trong hóa học hữu cơ, phản ứng được giám sát chất lượng bởi sắc kí lớp mỏng Các mẫu thử được thấm lên bản sắc kí bằng một ống mao dẫn: một vệt nhỏ chất ban đầu, một
vệt nhỏ từ hỗn hợp phản ứng, và một vệt
nhỏ gồm cả 2 chất Một bản sắc kí nhỏ (3
cm x 7 cm) sẽ mất khoảng khoảng hai, ba phút để vận hành Quá trình này phân tích chất lượng và sẽ chỉ ra nếu chất ban đầu
biến mất, sản phẩm được tạo thành, và bao nhiêu sản phẩm được tạo thành Đáng tiếc rằng sắc kí lớp mỏng đối với các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp có thể cho ra kết quả không đúng, bởi vì các mẫu thử sẽ được
Trang 20Một trong những phản ứng như vậy là
phản ứng khử ester bởi DIBALH thành aldehyde.
- Một ví dụ là sắc kí được áp dụng cho
một phần lá xanh (ở đây là rau chân
vịt) qua 7 bước Carotene tách ra
nhanh chóng và chỉ quan sát được cho đến bước 2 Chlorophyll A và B hiện rõ
ở giữa bản sắc kí trong bước cuối cùng
và lutein là hợp chất đầu tiên nhuộm màu vàng lên bản sắc kí.
Trang 21Bước 1
Trang 22Bước 2
Trang 23Bước 3
Trang 24Bước 4
Trang 25Bước 5
Trang 26Bước 6
Trang 27Bước 7
Trang 28- Trong một nghiên cứu, sắc kí lớp mỏng
đã được sử dụng để lọc phản ứng hóa học hữu cơ, như tổng hợp BINAP từ
2-naphtol Trong phương pháp này,
cồn và dung dịch xúc tác (chẳng hạn như iron(III) chloride được đặt riêng
rẽ trên đường gốc, sau đó phản ứng
với nhau và được phân tích ngay lập
tức.
Trang 29II 5.Phương pháp sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao
- Phương pháp sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao được dùng để định tính, thử tinh khiết và
đôi khi để bán định lượng hoặc định lượng hoạt chất thuốc
- Về nguyên tắc cơ bản không khác nhiều với sắc ký lớp mỏng thông thường Điểm khác chủ yếu là quá trình chấm sắc ký được điều khiển và thực hiện bằng máy, số vết, lượng dịch chiết sẽ chấm trên bản mỏng được xác lập trên máy vi tính Quá trình chấm dịch
chiết thực hiện với sự hỗ trợ của máy nén
khí hoặc bình khí nén N Sau khi triển khai, sắc ký đồ được chụp ảnh qua buồng chụp
Trang 30hợp chất mà sắc ký giấy có thể phân tách
được,đó là các ion kim loại, các amin, và
mọt vài chất khác Sắc ký giấy lan ra bởi
phân bố còn sắc ký lớp mỏng lan ra bởi mao dẫn, tuy vậy quá trình tiến hành là giống
nhau Vì vậy ta sẽ xét nhiều tới phương
pháp thông dụng hơn để có thể hiểu rõ cho
cả hai phương pháp này
Trang 32IV KẾT LUẬN
- Như vậy: sắc kí lớp mỏng giúp phân tích
được trong một hợp chất có bao nhiêu chất
và dự đoán được chúng bao gồm những
chất gì Nhờ thế chúng ta biết được những tính chất vật lí, hóa học của cũng như là dễ dang trong việc trích chiết các hợp chất
- Được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: xét nghiệm độ tinh khiết của các hóa chất phóng xạ trong dược khoa
Trang 33Tài liệu tham khảo
http://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFc_k
%C3%AD_l%E1%BB%9Bp_m%E1%BB%8Fng http://duoclieu.net/Dlieuhoc/Tools/Phuongphap/ HPTLC.htm
http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/sac-ki-lop-mong.442928.html