Bài thuyết trình sắc ký khí

TRƯỜNG TRƯỜNG CAO CAO ĐẲNG ĐẲNG CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ ĐẠI ĐẠI HỌC HỌC ĐÀ ĐÀ NẴNG NẴNG PHÂN TÍCH VÀ KHẢO SÁT MÔI TRƯỜNG NHÓM ĐỀ TÀI NGUYỄN ĐÌNH HÙNG NGUYỄN THỊ LÊ AN NGUYỄN THỊ LIÊN NGUYỄN THỊ NHÂN HỒ THỊ THANH HẰNG NGUYỄN THỊ NGỌC THUẬN SẮC KÝ KHÍ NỘI DUNG I Định nghĩa sắc ký khí II Lịch sử III Nguyên lý hoạt động IV Nguyên tắc chung V Phân loại VI Cấu tạo hoạt động phận VII.Phương pháp phân tích VIII.Ưu nhược điểm phương pháp sắc ký IX Ứng dụng Định nghĩa  Sắc kí kĩ thuật phân tích chất khai thác khác biệt phân bố pha động pha tĩnh để tách thành phần hỗn hợp Các thành phần hỗn hợp tương tác với pha tĩnh dựa điện tích, độ tan tương đối tính hấp phụ  Sắc ký khí phương pháp chia tách pha động chất khí (được gọi khí mang) pha tĩnh chứa cột chất rắn chất lỏng phủ bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ lên thành phía cột Lịch sử đời 1903, Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet phát minh kĩ thuật sắc kí ông nghiên cứu chlorophyl 1931, Vinterstin Lederer tách carotin thô thành α-carotin β-carotin 1938, Izmailov, Shraibr Stahl phát triển phương pháp sắc kí lớp mỏng 1941, Martin Synge phát minh phương pháp sắc ký phân bố tách thành công alcaloid 1952, Martin James lần dùng thiết bị sắc ký khí 1960, sắc kí lỏng hiệu cao đời Nguyên lý hoạt động   Khí mang từ nguồn cấp liên tục đưa vào hệ thống qua ống nhánh injector Mẫu qua phận bơm mẫu đến buồng hóa khí mang dẫn đến cột tách nằm buồng điều nhiệt, trình tách sắc ký xảy  Các cấu tử rời khỏi cột tách thời điểm khác vào detector chúng chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu khuếch đại chuyển thành tín hiệu số có máy tính xử lý kết tín hiệu chuyển sang phận in kết dạng đỉnh (pic) ứng với cấu tử Nguyên tắc chung  Dựa vào khác biệt phân bố pha động pha tĩnh để tách thành phần hỗn hợp Các thành phần hỗn hợp tương tác với pha tĩnh dựa điện tích, độ tan tương đối tính hấp phụ Phân loại  Tuỳ thuộc chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí: - Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography - GSC): Chất phân tích hấp phụ trực tiếp pha tĩnh tiểu phân rắn - Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography - GLC): Pha tĩnh chất lỏng không bay Cấu tạo hoạt động máy sắc ký Nguồn cung cấp khí mang: Có thể sử dụng bình chứa khí thiết bị sinh khí (thiết bị tách khí N2 từ không khí, thiết bị cung cấp khí H2 từ nước cất,…) Bình chứa áp suất cao (pressurized tank) - Dụng cụ điều chỉnh áp suất (pressure regulator) - Điều khiển lưu lượng dòng khí (Flow controller) - N2: chi phí thấp, an toàn - H2: chi phí thấp, nguy cháy nổ - He: thông thường, đắt 10 Lò cột: dùng để điều khiển nhiệt độ cột phân tích Bộ phận tiêm mẫu + Bộ phận tiêm mẫu dùng để đưa mẫu vào cột phân tích theo với thể tích bơm thay đổi Khi đưa mẫu vào cột, sử dụng chế độ chia dòng (split) không chia dòng (splitless) + Có cách đưa mẫu vào cột: - tiêm mẫu thủcông - tiêm mẫu tự động (Autosamper – có phận hóa - headspace) 11 Cột phân tích Có loại cột: cột nhồi cột mao quản - Cột nhồi (packed column): pha tĩnh nhồi vào cột, cột có đường kính 2-4mm chiều dài 2-3m - Cột mao quản (capillary): pha tĩnh phủ mặt (bề dày 0.2-0.5µm), cột có đường kính 0.1 0.5mm chiều dài 30-100m 12  Cột mao quản  Cột nhồi 13 Đầu dò Đầu dò dùng phát tín hiệu để định tính định lượng chất cần phân tích Có nhiều loại đầu dò khác tùy theo mục đích phân tích lửa (FID-Flame Ioniation Detetor), đầu dò dẫn nhiệt (TCD-Thermal Conductivity Detector)… Bộ phận ghi nhận tín hiệu Bộ phận ghi tín hiệu đầu dò phát hiện.Đối với hệ thống HPLC đại, phần phần mềm hệ thống ghi nhận, lưu thông số, sắc ký đồ, thông số liên quan đến peak tính đối xứng, hệ số phân giải,… đồng thời tính toán, xử lý thông số liên quan đến kết phân tích In liệu Sau phân tích xong, liệu in qua máy in kết nối với máy tính có cài phần mềm điều khiển 14 Injector Hệ thống sắc ký đơn giản Column Mobile phase Detector tM tR1 tR2 tR3 tR4 Start 15 Các cách tiến hành phân tích sắc ký: Tuỳ thuộc chế độ đưa mẫu vào hệ thống sắc ký thao tác tiến hành sắc ký, người ta chia cách tiến hành sắc ký thành ba loại: Phương pháp tiền lưu Phương pháp rửa giải Phương pháp rửa đẩy Đây phương pháp sắc ký đơn giản VD: cho hai chất A B liên tục chảy qua cột có nạp sẵn các chất Sau đưa mẫu vào cột, ta cho chảy qua cột dung dịch rửa chứa chất có lực với cột lớn cấu tử cần Đầu tiên người ta cho Vml dung dịch chứa hỗn hợp cấu tử(ví dụ, hỗn hợp hai cấu tử A B, A có lực hấp phụ tách với cột nhỏ B) chạy qua cột Ta xác định nồng độ cấu tử dung dịch chảy khỏi cột dựng đồ thị theo hệ toạ độ: nồng độ cấu Các cấu tử chuyển dần xuống ta tiến hành trình rửa cột thoát khỏi cột Cấu tử thoát Sau cho dung rửanày chảy qua cột tửký A đồ có lực với cột nhỏ B nên chuyển động xuống phía nhanh tử- thể tích dung dịch chảy qua cột.dịch Đồ thị thường gọiCấu sắc khỏi cột cấu tử tương tác yếu nhất, sau đến cấu tử có lực với cột mạnh dần B Trong phương pháp tiền lưu, ta thu dung dịch thoát có cấu tử A tinh khiết lúc đầu, sau hỗn hợp Tuy nhiên, phương pháp rửa đẩy khó phân biệt phần riêng cấu tử dung dịch thoát Saunày mộtkhông thời gian cho chảy tửkhỏi táchnhau thành vùng Các dùng vùng vào mục thoát khỏi A+B Phương pháp cho phép táchdung hoàndịch toànrửa, các cấu cấu tử nên thực tế phần dung dịch thoát chứa cấu tử không tách thể tích dung dịch rửa vùng lại cách phần dung môi đích phân tích cáccột, chất 16 Ưu nhược điểm sắc ký khí  Ưu điểm: - Có thể phân tích đồng thời nhiều hợp chất - Không cần làm bay mẫu - Độ phân giải cao nhờ trình tách cột - Độ nhạy cao nhờ đầu dò - Thể tích mẫu phân tích nhỏ (1-100µL)  Nhược điểm: Phương pháp chọn lọc không loại trừ hết ảnh hưởng mẫu 17 Ứng dụng       Áp dụng mẫu bốc ổn định nhiệt đến vài trăm °C Có khả phát phân tích nhiều chất hỗn hợp Được ứng dụng rộng rãi để tách xác định cấu tử mẫu từ nhiều chủng loại khác Thiết bị đơn giản rẻ Nhanh chóng Dễ dàng kết nối với phổ khối 18 The end [...]... Detector tM tR1 tR2 tR3 tR4 Start 15 7 Các cách tiến hành phân tích sắc ký: Tuỳ thuộc chế độ đưa mẫu vào hệ thống sắc ký cũng như các thao tác tiến hành sắc ký, người ta chia cách tiến hành sắc ký thành ba loại: 1 Phương pháp tiền lưu 2 Phương pháp rửa giải 3 Phương pháp rửa đẩy Đây là phương pháp sắc ký đơn giản nhất VD: cho hai chất A và B liên tục chảy qua cột có nạp sẵn các các chất Sau khi đưa mẫu vào... số, sắc ký đồ, các thông số liên quan đến peak như tính đối xứng, hệ số phân giải,… đồng thời tính toán, xử lý các thông số liên quan đến kết quả phân tích 7 In dữ liệu Sau khi phân tích xong, dữ liệu sẽ được in ra qua máy in kết nối với máy tính có cài phần mềm điều khiển 14 Injector Hệ thống sắc ký đơn giản Column Mobile phase Detector tM tR1 tR2 tR3 tR4 Start 15 7 Các cách tiến hành phân tích sắc ký: ... tách nhau bằng các thể tích dung dịch rửa mỗi vùng lại được cách nhau bằng một phần dung môi đích phân tích cáccột, chất 16 8 Ưu nhược điểm của sắc ký khí  Ưu điểm: - Có thể phân tích đồng thời nhiều hợp chất - Không cần làm bay hơi mẫu - Độ phân giải cao nhờ quá trình tách trên cột - Độ nhạy cao nhờ đầu dò - Thể tích mẫu phân tích nhỏ (1-100µL)  Nhược điểm: Phương pháp này ít chọn lọc do không loại... theo hệ toạ độ: nồng độ cấu Các cấu tử sẽ chuyển dần xuống dưới khi ta tiến hành quá trình rửa cột và tuần tự thoát ra khỏi cột Cấu tử thoát Sau đó cho dung rửanày chảy qua cột t ký A đồ có ái lực với cột nhỏ hơn B nên chuyển động xuống phía dưới nhanh tử- thể tích dung dịch chảy qua cột.dịch Đồ thị thường gọiCấu là sắc ra khỏi cột đầu tiên là cấu tử tương tác yếu nhất, sau đó dần dần đến các cấu tử ... chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí: - Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography - GSC): Chất phân tích hấp phụ trực tiếp pha tĩnh tiểu phân rắn - Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography... không bay Cấu tạo hoạt động máy sắc ký Nguồn cung cấp khí mang: Có thể sử dụng bình chứa khí thiết bị sinh khí (thiết bị tách khí N2 từ không khí, thiết bị cung cấp khí H2 từ nước cất,…) Bình chứa... thống sắc ký đơn giản Column Mobile phase Detector tM tR1 tR2 tR3 tR4 Start 15 Các cách tiến hành phân tích sắc ký: Tuỳ thuộc chế độ đưa mẫu vào hệ thống sắc ký thao tác tiến hành sắc ký, người