Tài liệu này giúp bạn có được toàn bộ các lí thuyết liên quan đến các phương pháp sắc kí khí, sắc kí lỏng, sắc khí lỏng hiệu năng cao, GCMS. Được biên soạn công phu và kĩ lưỡng dùng để giảng dạy và tham khảo khi làm luận văn về Hóa lí, Hóa phân tích. Có thể dùng nó để làm cơ sở khoa học trong các luận văn của mình.
Chương1 ĐẠI CƯƠNG VỀ SẮC KÍ I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ: Phương pháp sắc ký phát triển vào năm 1903 nhà thực vật hoc người Nga Michael C.Txvet Ông thực người có công tìm phương pháp, giải vấn đề tách chất có tính chất giống theo chế độc đáo, hoàn toàn khác với phương pháp tách có trước đây, nhiên phát bị lãng quên nhiều năm Năm 1941, Martin Synge phát triển sắc ký phân bố giấy đưa lý thuyết đĩa để giải thích trình sắc ký, tác giả ứng dụng để tách ancaloit từ thuốc phục vụ cho chế tạo dược phẩm Do có công việc phát triển lý thuyết phương pháp năm 1952 hai ông nhận giải thưởng Nobel hoá học Cũng từ năm 1952 máy sắc ký đời tỏ có ưu có hiệu tách cao Cột mao quản detectơ sau cải tiến tăng độ phân giải độ nhạy phương pháp người ta phân tích chất có hàm lượng nhỏ cở ppm ppb Từ phương pháp phát triển nhanh, ứng dụng nhiều thực tế Về sắc ký lỏng kỹ thuật phát từ năm 1970 làm tăng hiệu tách sắc ký lỏng hiệu cao (high performance lipuid chromatography- HPLC): Chất nhồi cột cải tiến, máy tính thiết bị vào bổ trợ đưa vào, tăng cường khả phương pháp Ngày kỹ thuật ghép nối sắc ký phương pháp khác áp dụng Đó kỹ thuật ghép nối sắc ký khối phổ ( GC-MS, GC-MS) sắc ký cộng hưởng hạt nhân, sắc ký đa chiều, sắc ký điện mao quản (CEC) Phương pháp có độ xác độ nhạy cao, phân tích nhiều đối tượng phức tạp II CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỊNH NGHĨA - PHÂN LOẠI 1.1 Định nghĩa: Sắc ký trình tách dựa phân bố liên tục cấu tử chất phân tích hai pha: pha thường đứng yên có khả hấp thụ chất phân tích gọi pha tĩnh, pha di chuyển qua pha tĩnh gọi lạ pha động; cấu tử chất phân tích có lực khác với pha tĩnh, chúng di chuyển với tốc độ khác tách khỏi 1.2 Phân loại phương pháp tách sắc ký 1.2.1 Phân loại theo hệ pha Phương pháp nhiều người quan tâm, phương pháp phân loại đơn giản theo hệ pha tức chất phân tích phân bố hai pha gì? Sơ đồ phân loại phương pháp sắc ký hệ pha Cơ chế 1.2.2 Phân loại theo chế tách 1.2.2.1 Sắc ký hấp thụ: Sắc khí hấp thụ phương pháp dựa sở phân bố chất phân tích pha tĩnh pha động nhờ tương tác phân tử thông qua trung tâm hấp thụ Pha tĩnh chất rắn lỏng có diện tích bề mặt lớn, bền vững mặt hoá học Chúng hấp thụ chất phân tích bề mặt chúng mức độ khác cho pha động chứa chất phân tích tiếp xúa với chúng Tuỳ thuộc lực liên kết pha tĩnh cấu tử chất phân tích có pha động, cho pha động qua pha tĩnh chúng di chuyển với tốc độ khác 1.2.2.2 Sắc ký phân bố lỏng - lỏng Sự phân biệt sắc ký phân bố lỏng-lỏng phân bố thông thường chỗ sắc ký phân bố lỏng - lỏng gọi sắc ký chiết, pha tĩnh chất lỏng pha động chất lỏng, phân bố chất phân tích hai pha lỏng giống trình chiết, phân bố nói chung phân chia chất phân tích vào hai pha không cần xét tới lỏng hay rắn Điểm khác sắc ký phân bố lỏng - lỏng sắc ký hấp phụ chỗ: sắc ký phân bố lỏng- lỏng có đường đẳng nhiệt tuyến tính khoảng nhiệt độ lớn, phương pháp có độ nhạy cao có nhược điểm pha tĩnh không bền vững, tương trôi pha tĩnh làm cho độ lặp lại bị giảm 1.2.2.3 Sắc ký ion ( trao đổi ion) Pha tĩnh thường pha rắn có khả trao đổi ion với chất phân tích pha động.Chất có khả trao đổi cation gọi cationit, chất có khả trao đổi anion gọi anionit Lực liên kết chủ yếu chất phân tích pha tĩnh chủ yếu liên kết tĩnh điện , phụ thuộc nhiều vào điện tích ion chất phân tích, pH dung dịch bán kýnh hidrat hoá ion chất phân tích Ví dụ: phản ứng trao đổi ion cationit acid mạnh Ca2+ viết sau: 2R-SO3H + Ca2+ = (R-SO3)Ca + 2H+ Phản ứng anionit bazơ mạnh với Cl- : R-N(CH3)3OH + Cl- = R-N(CH3)3Cl + OH1.2.2.4 Sắc ký rây phân tử (sắc ký loại cở) Pha tĩnh chất rắn có diện tích bề mặt lớn, xốp, có đường lòng chất rắn, gọi mao quản có kých thước cở phân tử Các phân tử chất phân tích thấm vào chất mức độ khác tuỳ theo kých thước chúng Các chất phân tích có kých thước lớn vào sâu vào pha tĩnh được, bị rửa giải nhanh phân tử chất phân tích có kých thước nhỏ phân bố sâu vào pha tĩnh bị rửa giải chậm Thứ tự rửa giải chất có kich thước nhỏ sau ngược lại Thời gian lưu chất tỷ lệ nghịch với kých thước phân tử chúng Tuy nhiên chất phân tích có tương tác khác với pha tĩnh Như phép sắc ký tách theo hay nhiều chế khác mà không xét 1.2.3 Phân loại theo cách hình thành sắc đồ 1.2.3.1 Phân tích tiền lưu Các cấu tử A, B, C có lực với pha tĩnh A < B< C Cho hỗn hợp chất phân tích liên tục qua cột, chất Nồng độ phân tích có lực với pha tĩnh thấp trước, chất có lực yếu Tuy nhiên C cho liên tục chất phân tích vào nên sau A A + B A+B+C Chỉ có phần A B B A A t V chất tinh khiết A trước Hình 1: Sắc đồ phân tích tiền lưu 1.2.3.2 Phân tích đẩy Trong sắc ký này, nạp lượng nhỏ hỗn hợp chất phân tích A, B, C vào cột sau cho chất D Nồng độ chất đẩy liên tục qua cột Ái lực hấp thụ A [...]... lý thuyết và ứng dụng của sắc ký -Bài giảng 3.TS- Nguyễn Bá Hoài Anh-Đại cương về sắc ký Bài giảng 4.KS-Phan Hiền Lương- Phương pháp sắc ký lỏng HPLC 5 Sắc ký khí – Cơ sở lý thuyết và khả năng ứng dụng Phạm Hùng Việt– NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội Chương 2 SẮC KÍ LỎNG HIỆU NĂNG CAO 1.1 KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ 24 Sắc ký là quá trình tách dựa trên sự phân bố liên tục các cấu tử chất phân tích lên... kết hiđro với các phân tử nước nên làm giảm hoạt tính sắc ký pha tĩnh - Sự lưu giữ của các chất tan trong các hệ xảy ra là do tương tác giữa các phân tử chất tan và các vị trí hoạt động trên bề mặt của chất rắn Vì các phân tử dung môi có thể tương tác với các vị trí này, sự hấp phụ có thể coi như là quá trình cạnh tranh giữa các phân tử chất tan và các phân tử dung môi trong sự tấn công các vị trí hấp... thống sắc ký, bao gồm các vấn đề: các loại cột tách, chất liệu làm cột, kích thước cột, kích thước hạt nhồi, cách nạp cột,… Hỗn hợp các chất tan có thể được tách hoàn toàn ra khỏi nhau hay không được xác định bởi hiệu quả của cột tách và bởi độ chọn lọc của hệ pha Do vậy điều quan trọng là phải chế tạo được các cột tách có hiệu quả * Cột tách trong HPLC có 3 loại: + Cột thường + Cột mao quản + Cột kích... môi pha động 27 - Kích thước của cột phụ thuộc vào chất nhồi: hạt nhồi nhỏ thì kích thước cột nhỏ, hạt nhồi lớn thì kích thước cột lớn sao cho đủ số đĩa lý thuyết để thực hiện phép tách hoàn toàn Hình: Cột sắc ký * Kích thước hạt nhồi: - Pha tĩnh trong sắc ký lỏng hiệu năng cao có thể là chất rắn hoặc chất lỏng: + Pha tĩnh rắn được nhồi vào cột tạo thành chất nhồi hay cột sắc ký (các hạt chất nhồi... hơn 10 µm, đường kính trong cột tách khoảng 3 ÷ 4 mm sẽ cho hiệu suất tách và độ lặp lại tốt Như vậy kích thước hạt dùng trong HPLC nhỏ hơn so với sắc ký khí - Nhằm thu được các cột tách có hiệu quả các chất nhồi được đưa vào trong cột như là lớp đồng nhất và chặt nhằm thu được sự ổn định Ở đây một số yêu cầu đặt ra cho các chất nhồi là phân bố kích thước hạt chất nhồi cần phải hẹp và các hạt cực nhỏ... cột tách với các bộ phận khác cũng rất quan trọng và làm thể tích chết ít nhất Ở các đầu cột tách phải sử dụng các màng lọc bằng thép không gỉ, thủy tinh xốp ép, teflon xốp Bông thủy tinh thường được dùng để ngăn các hạt nhỏ Lỗ xốp của vật liệu làm ngăn phải nhỏ hơn kích thước các hạt nhồi ít nhất là 5 lần - Trong thực tế có 2 cách nhồi: nhồi khô và nhồi ướt (huyền phù) Việc lựa chọn cách nhồi cột... cực tiểu H’=0 => utư = B C III BÀI TẬP Bài 1: Trên sắc ký đồ người ta thu được 3 pic ở 0,84 phút và 10,60 phút và 11,08 phút tương ứng với các hợp chất A,B và C Hợp chất A không lưu giữ bởi pha tĩnh lỏng Các pic của các hợp chất B và C có dạng đường Gauss có chiều rộng tương ứng 0,56 và 0,59 phút Chiều cao cột sắc ký bằng 28,3cm 15 1 Tính số đĩa lý thuyết (n) của cột sắc ký và chiều cao đĩa lý thuyết... trí hấp phụ trên bề mặt của chất rắn Điều đó có nghĩa là các chất tan có mặt trong pha lỏng đã thay thế một hoặc nhiều các phân tử dung môi từ bề mặt mà chính 30 nó bị hấp phụ - Như vậy loại pha tĩnh này thích hợp với việc tách các chất tan với các kiểu nhóm chức khác nhau hoặc số các nhóm chức khác nhau và đối với việc tách các đồng phân, miễn là các chất tan không phân cực hoặc phân cực kém bởi chúng... từ các vật liệu bền vững, bề măt xốp, có chứa các mao quản kích thước cỡ phân tử - kích thước mao quản phải được lựa dựa vào kích thước của các phân tử chất phân tích – như: polime tổng hợp, oxit nhôm, silicagen 1.7 PHA ĐỘNG TRONG HPLC 1.7.1 Nguyên tắc chung để chọn pha động - Phải trơ với pha tĩnh để không làm hỏng chất nhồi - Hòa tan được mẫu phân tích - Bền vững, ổn định trong thời gian chạy sắc. .. chia thành hai loại - Sắc ký pha thường - Sắc ký pha đảo 1.9.1.1 Sắc ký pha thường - Trên bề mặt của nó có chứa các nhóm -OH là nhóm phân cực Khi gặp những hỗn hợp phức tạp thì ta hoạt hóa nhóm -OH bằng một số nhóm phân cực như: -C3H6CN; -CH2-CH(OH)35 CH2-OH; -C3H6NH2 Các nhóm này là nhóm ưa nước vì dễ tạo cầu liên kết hidro với các phân tử nước, vì vậy nó làm giảm hoạt tính sắc ký pha tĩnh Loại pha ... cc (ó ankyl húa) hp dung mụi hu khụng phõn cc n c phõn cc vi phõn cc nc 1.10 SC Kí TRAO I ION, SC Kí CP ION, SC Kí LNG LNG 1.10.1 Sc ký trao i ion V c bn sc ký trao i ion v sc ký trao i ion ging... l quỏ trỡnh tỏch sc ký g nhiu lnh vc phõn tớch hiu qu tỏch cao QU TRèNH TCH SC Kí V CC LOI LC LIấN KT TRONG H SC Kí 2.1 Quỏ trỡnh tỏch sc ký Quỏ trỡnh tỏch sc ký l mt chui cỏc phn ng phc t lỳc... nng ng dng Phm Hựng Vit NXB i Hc Quc Gia H Ni Chng SC K LNG HIU NNG CAO 1.1 KHI NIM V PHNG PHP SC Kí 24 Sc ký l quỏ trỡnh tỏch da trờn s phõn b liờn tc cỏc cu t cht phõn tớch lờn pha: mt pha thng