SẮC KÝ KHÍ(GAS CHROMATOGRAPHY

GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng SC Kí KH (GAS CHROMATOGRAPHY) Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng MC LC I CNG V SC Kí KH 1.1 Khỏi nim v phõn loi 1.2 Vi nột lch s 1.3 C s lý thuyt chung ca sc ký khớ 1.3.1 Quỏ trỡnh sc kớ 1.3.2 Cỏc phng phỏp tin hnh tỏch sc kớ 1.3.3 c tớnh sc kớ ca cht tan 10 1.3.4 S doóng rng ca peak v hiu lc tỏch .13 1.3.5 Cỏc yu t nh hng n hiu lc tỏch ca ct 15 1.3.6 phõn gii ca ct 19 H THNG SC Kí KH .22 2.1.Thit b 22 2.2 H thng cp khớ mang 22 2.2.1 H thng cp khớ mang 22 2.2.2 Khớ mang 23 2.3 H thng tiờm mu .24 2.3.1 Bung tiờm dựng cho ct nhi .25 2.3.2 Bung tiờm dựng cho ct mao qun 25 2.4 Ct sc ký 28 2.4.1 Ct nhi 28 2.4.2 Ct mao qun 31 2.4.3 Pha tnh 35 2.5 Lũ ct 44 2.6 u dũ 46 2.6.1 Dectector dn nhit (thermal conductivity dectector 48 2.6.2 Detector ion húa ngn la (flame-ionization detector) 49 2.6.3 Detector cng kt in t (electron capture dtector) 51 2.6.4 Detector phỏt x nguyờn t (atomic-emission detector) 54 2.6.5 Detector quang k ngn la (flame photometric GC detector) 55 2.6.6 Detector quang húa ion (photoionization detector) 56 2.6.7 Chemiluminescence Spectroscopy 57 2.6.8 Detector Nit-photpho NPD 58 2.6.9 Detector ph 59 2.6.10 Cỏc thụng s quan trng ca detector 61 Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng 2.7 H thng ghi nhn v x lý s liu .62 TIN TRèNH PHN TCH SC Kí KH .63 3.1 Xỏc nh mc tiờu phõn tớch 62 3.2 Chun b mu .63 3.3 Chn Detector .63 3.4 Chn ct 64 3.5 Chn phng phỏp tiờm mu .65 3.6 Chng trỡnh húa nhit v ỏp sut 65 PHNG PHP NH TNH V NH LNG BNG GC 68 4.1 Phõn tớch nh tớnh 68 4.2 Phõn tớch nh lng .70 4.2.1 Mt s nguyờn nhõn gõy sai s 70 4.2.2 Cỏc phng phỏp tớnh toỏn nh lng 70 NG DNG CA GC .72 5.1 ng dng ca GC ti CASE 72 5.2 H thng sc ký khớ ghộp ph u dũ Ion Trap(CASE .73 5.2.1 Nguyờn tc hot ng GCMS .73 5.2.2 Cu to u dũ ph u dũ by ion (Ion trap) 74 5.2.3 ng dng h thng Thermo Polaris Q 74 5.3 GCMS vi phõn gii cao (HRGC/HRMS)-CASE 75 5.4 Xỏc nh hm lng Diethylene Glycol, Ethylene Glycol cú kem ỏnh rng bng phng phỏp GC-MS 76 5.4.1 M u .76 5.4.2 Ni dung tin hnh 77 5.4.3 Kt Lun 81 DANH MC BNG DANH MC HèNH TI LIU THAM KHO .82 DANH MC BNG Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Bng dn in v nht ca mt s khớ mang 23 Bng So sỏnh ct nhi v ct mao qun 34 Bng So sỏnh s a lý thuyt trờn ng kớnh ct .34 Bng So sỏnh ct nhi v ct WCOT 35 Bng Mt s pha tnh thng s dng sc ký khớ 42 Bng Mt s pha tnh-Tờn thng mi-ng dng 42 Bng Mt s detector sc ký khớ 46 DANH MC HèNH Hỡnh Quỏ trỡnh tỏch sc kớ trờn ct ca hai cht A v B Hỡnh Cỏc phng phỏp gii, tin lu, th y Hỡnh Sc kớ minh cỏc thi gian lu t (hoc th tớch lu) v rng ca ỏy peak W ca cht tan khụng b lu gi M v ca cht b lu gi v 11 Hỡnh S ca mt di cht tan v s ỏnh giỏ ca di sc kớ cho hiu lc ct 13 Hỡnh ng cong H-u (Van Deemter) cho mt ct sc kớ khớ 16 Hỡnh nh hng ca khuch tỏn xoỏy (a), khuch tỏn dc (b) s truyn (c) n phng trỡnh Van Deemter 17 Hỡnh S phõn gii peak 20 Hỡnh S ca mt mỏy sc ký khớ 22 Hỡnh H thng tiờm mu cho ct nhi v ct mao qun .25 Hỡnh 10 H thng tiờm mu cú chia dũng, khụng chia dũng v tiờm mu vo ct .27 Hỡnh 11 Ct nhi v ct mao qun 28 Hỡnh 12 Cu t ca mt s ct sc ký .28 Hỡnh 13 Ct mao qun c lm bng polyamide v fused silica 32 Hỡnh 14 Minh cu trỳc bờn ca cỏc ct nhi v ct mao qun 33 Hỡnh 15 Kh nng tỏch trờn ct 35 Hỡnh 16 Quỏ trỡnh Silan húa ca cht mang pha tnh .37 Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng DANH MC HèNH (tt) Hỡnh 17 Bin tớnh b mt fused silica .37 Hỡnh 18 Cỏc pha tnh thng s dng GLC nh hng ca phõn cc ca pha tnh n thi gian lu 38 Hỡnh 19 Sc ký ca mt s ct mao qun vi cỏc pha tnh 41 Hỡnh 20 nh hng ca ng kớnh ct v b dy lp phim 43 Hỡnh 21 Cỏc thụng s nh hng n peak .43 Hỡnh 22 Lũ ct 44 Hỡnh 23 Sc ký hai ch : Isothermal v Temperature Programming 45 Hỡnh 24 Cỏc vựng cú gia nhit ca h GC 46 Hỡnh 25 Cu to detector dn nhit 48 Hỡnh 26 S nguyờn lý hot ng ca detector ion húa ngn la 50 Hỡnh 27 Detector cng kt in t 52 Hỡnh 28 Detector phỏt x nguyờn t 54 Hỡnh 29 Detector quang k ngn la 55 Hỡnh 30 Detector quang húa ion 56 Hỡnh 31 Chemiluminescence Spectroscopy 57 Hỡnh 32 H thng ghi nhn v x lý s liu .62 Hỡnh 33 S cu to u dũ ph 73 Hỡnh 34 Cu to u dũ ph by ion 74 Hỡnh 35 H thng GCMS Ion trap Thermo Polaris Q .74 Hỡnh 36 Mỏy HRGC/HRMS .75 Hỡnh 37.Sc ph chun biu din phộp phõn tớch c cp trờn 80 I CNG V SC Kí KH Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng 1.1 Khỏi nim v phõn loi Sc kớ (IUPAC-1993): l mt phng phỏp tỏch ú cỏc cu t c tỏch c phõn b gia hai pha, mt hai pha l pha tnh ng yờn cũn pha chuyn ng theo mt hng xỏc nh Sc ký khớ (GC- Gas Chromatography) l mt phng phỏp sc ký m pha ng l cht khớ hoc dng hi v pha tnh cha ct l mt cht rn hoc cht lng ph trờn b mt cht mang dng rn hay ph u lờn thnh phớa ca ct to lp mng phim mng C s tỏch bng sc kớ khớ l s phõn b ca mu gia hai pha: pha tnh cú b mt tip xỳc ln, pha ng l khớ thm qua ton b mt tnh ú GC chia lm loi: - Sc kớ khớ-rn(GSC- Gas Solid Chromatography): pha tnh l cht rn Cht rn nhi ct thng l silicagel, rõy phõn t hoc than hot tớnh C ch tỏch ch yu l hp ph - Sc kớ khớ-lng(GLC- Gas Liquid Chromatography): pha tnh l lng Cht lng bao bc quanh b mt mt cht rn tr, gi l cht mang, to nờn mt lp phim mng C ch tỏch l s phõn b ca mu v ngoi lp phim mng Mi thnh phn ca hn hp pha ng i qua pha tnh s tng tỏc vi pha tnh bng ỏi lc, ỏi lc ca mi cht vi pha tnh l khỏc nhau, cht cú cỏi lc yu vi pha tnh s thoỏt ct trc v cht cú ỏi lc mnh vi pha tnh s ct sau ú l c trng c bn ca pha ng v pha tnh, hn na quỏ trỡnh chia tỏch cú th xy bi s thay i nhit ca pha tnh hoc l ỏp sut ca pha ng 1.2 Vi nột lch s 1905 Ramsey tỏch hn hp khớ v hi da trờn c s hp ph ca than hot tớnh 1906 Tswett tỏch cỏc sc t thc vt trờn ct v gi quỏ trỡnh tỏch l sc kớ 1941 Martin v Synge (gii thng Nobel) trỡnh by lý thuyt a chng ct v chit sut ngc dũng Trờn c s ú James v Martin xut sc kớ khớ-lng (1952) T ú n GC ngy cng hon thin n nm 1968 ó cú khong 18000 cụng trỡnh v GC Nhng nm gn õy c s h tr ca cụng ngh in t v tin hc, GC t c nhiu thnh tu hn na 1.3 C s lý thuyt chung ca sc ký khớ 1.3.1 Quỏ trỡnh sc kớ Sc kớ l mt k thut tỏch ú cỏc cu t cn tỏch mt hn hp mu c chuyn bi pha ng i qua pha tnh Mu i vo tng ng c mang theo dc h thng sc kớ (ct, bn phng) cú cha pha tnh phõn b u khp Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Pha ng cú th l pha lng hoc khớ, pha tnh cú th l mt lp phim c ph trờn b mt ca cht mang tr hoc mt b mt rn S tng tỏc xy gia cỏc cu t vi pha tnh nh ú cỏc cu t s phõn b gia pha ng v pha tnh S ỏi lc khỏc ca cỏc cht tan trờn pha tnh lm chỳng di chuyn vi nhng tc khỏc pha ng ca h thng sc kớ Kt qu l chỳng c tỏch thnh nhng di pha ng v vo lỳc cui ca quỏ trỡnh cỏc cu t ln lt hin theo trt t tng tỏc vi pha tnh Cu t di chuyn chm (tng tỏc yu) trc, cu t b lu gi mnh hn sau di dng cỏc nh (peak) tỏch riờng r (hoc bc thang) tựy thuc vo cỏch tin hnh sc kớ v c hin th di dng sc kớ Hỡnh minh mt quỏ trỡnh tỏch mt hn hp n gin gm hai cht A v B (lc tng tỏc vi pha tnh ca A < B) theo thi gian Mu cha A v B c tiờm vo ct Khi cho mt cht gii bt u chy qua ct, phn ca mu c hũa tan pha ng c di chuyn ti phn u ca ct (ti thi im to) õy cỏc cu t A v B t phõn b gia hai pha Tip tc cho pha ng i qua ct thỡ nú s y phn hũa tan ny chy xung di v mt s phõn b mi gia pha ng v pha tnh s xy (thi im t1) ng thi s phõn b gia dung mụi mi v pha tnh cng din ti v trớ ca mu lỳc u Vic thờm tip dung mụi s mang cỏc phõn t hũa tan chy xung ct mt lot liờn tip cỏc chuyn bin gia hai pha Bi vỡ s di chuyn ca cht tan ch xy pha ng, nờn tc trung bỡnh ca s di chuyn cht tan ph thuc vo phn thi gian cht tan y nm pha ú Phn thi gian ny l nh i vi cht tan b lu gi mnh bi pha tnh (cu t B vớ d trờn) v ln i vi cht tan (cu t A) cú s lu gi pha ng mnh hn Sau mt thi gian cỏc phõn t cht A v B dn dn c tỏch Nu t mt detector cú kh nng phỏt hin c cỏc cht tan (cu t A v B) ti cui ct tỏch v tớn hiu ca nú c v li nh mt hm ca thi gian (hoc th tớch c thờm vo) thỡ mt lot peak i xng s c ghi li v c gi l sc kớ V trớ ca cỏc peak theo thi gian c dựng nhn din nh tớnh v din tớch ca peak c dựng cho phộp phõn tớch nh lng ca cu t ang xột Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Hỡnh Quỏ trỡnh tỏch sc kớ trờn ct ca hai cht A v B 1.3.2 Cỏc phng phỏp tin hnh tỏch sc kớ thc hin tỏch sc kớ ngi ta cú th s dng mt ba phng phỏp sau: 1.3.2.1 Phng phỏp gii K thut ny c s dng rng rói nht cỏc phng phỏp sc kớ hin nay.Mt lng nh hn hp mu c gii thiu vo ct vi pha ng cú ỏi lc vi pha tnh hn so vi bt kỡ cu t cn tỏch cú mu Vỡ th cỏc cu t cn tỏch di chuyn vi tc chm hn so vi cht gii Tc ny c xỏc nh bi ỏi lc t ng i ca mi cu t lờn pha tnh so vi pha ng, ú chớnh l h s phõn b K = Csp/Cmp õy Csp, Cmp l nng ca cu t ang xột trờn pha tnh v pha ng Cỏc cu t c gii theo trt t ỏi lc ca chỳng nhng tc di chuyn tng i ca chỳng ph thuc vo tng tỏc thnh phn gia chỳng vi pha ng, vi pha tnh v gia pha ng vi pha tnh Bi vỡ cỏc cu t c tỏch vi mt vựng pha ng gia chỳng nờn phng phỏp ny c s dng cỏc phộp tỏch vi mc ớch phõn tớch Pha ng cú th khụng thay i thnh phn dung mụi sut quỏ trỡnh gii; cú th thay i dung mụi gii sau mt thi gian nh trc (ra gii theo tng giai on); cng cú th khụng thay i cỏc dung mụi to nờn pha ng nhng thay i nng ca cỏc thnh phn cú pha ng sau mt thi gian nh trc (ra gii gradient) Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng 1.3.2.2 Phng phỏp tin lu Hn hp cn tỏch gm cỏc cht A, B v C c cho chy liờn tc vo phn trờn ca ct, ú A l cu t cú ỏi lc yu nht vi pha tnh Do cỏc cu t A, B v C b lu gi trờn ct, nờn trc ht t ct chy ch cú dung mụi A cú lc tng tỏc trờn ct yu nht s di chuyn xung di cũn cỏc cu t cú ỏi lc mnh hn A b pha tnh gi phn trờn ca ct Do dung dng cú hn ca pha tnh nờn vt dung lng ny thỡ cu t A s di chuyn dc theo ct v ct dng nguyờn cht sau ú l hn hp ca cỏc thnh phn tip theo A+B ri A+B+C Phng phỏp tin lu ớt c dựng khụng thc hin c vic tỏch hon ton cỏc cu t, c bit s dng s tỏch sc kớ vo mc ớch phõn tớch 1.3.2.3 Phng phỏp th y Mu c cho vo ct, dựng dung mụi gii cú ỏi lc vi pha tnh mnh hn bt kỡ mt cu t no ca hn hp tỏch y cỏc cu t cn tỏch thoỏt ct Cu t thoỏt ct u tiờn l cu t tng tỏc yu nht vi pha tnh, sau ú n cỏc cu t khỏc cú ỏi lc vi pha tnh tng dn Phng phỏp ny to nờn cỏc di gii khụng hon ton c tỏch nhau: cú di thu c cht nguyờn cht nhng cú di gia cỏc di nguyờn cht thỡ gm hn hp ca chỳng Trong thc hnh phũng thớ nghim tỏch cỏc hn hp phc ngi ta thng hay dựng hn c l phng phỏp gii Hỡnh Cỏc phng phỏp gii, tin lu, th y Nhúm Trang GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng 1.3.3 c tớnh sc kớ ca cht tan 1.3.3.1 Tớnh cht lu gi Tớnh cht lu gi phn ỏnh s phõn b ca cht tan gia pha tnh v pha ng v c biu th bng cỏc i lng th tớch lu hay thi gian lu - Th tớch lu VR l th tớch pha ng cn thit chuyn cht tan i t thi im a mu vo, i qua ct v n detect (trờn sc kớ l im cc i ca peak) - Thi gian lu tR l thi gian t lỳc cht tan i c np vo ct tỏch b phn tiờm mu cho n lỳc cht ct thi im cú nng cc i Th tớch lu cú th nhn c trc tip t thi gian lu tR trờn sc kớ bng cỏch nhõn vi tc th tớch dũng Fc (th tớch ca pha ng trờn mt n v thi gian): Tc dũng c tớnh theo cỏc thụng s ca ct nh sau: - dc l ng kớnh ca ct, - L l chiu di ct, - t l rng ton phn ca cht nhi ct ( rng ca cht nhi ct biu th t s th tớch k h ca cht nhi v th tớch ton phn ca nú: i vi cht nhi rn = 0.35 - 0.45, cht nhi xp = 0.70 - 0.90, ct mao qun = 1.0), - Vc l th tớch bờn ct Tc tuyn tớnh trung bỡnh u ca s dch chuyn cht tan l: Tc tuyn tớnh trung bỡnh u ca pha ng l: õy tM hay to l thi gian khụng b lu gi ca cht tan (thi gian cht tan lu pha ng) Trong sc kớ khớ, tM c ly bng thi gian cn thit cho CH4 di chuyn i qua ct Tng ng tM hay to cú th tớch VM (hoc Vo) biu th th tớch trng ca ct (bao gm c th tớch ca b phn tiờm mu (injector), th tớch cỏc on ng ni, th tớch rng ca chớnh ct v th tớch detector) Th tớch lu hiu chnh VR hoc thi gian lu hiu chnh tR c cho bi: VR = VR VM hoc tR = tR tM (thi gian khụng b lu gi ca cht tan gn ỳng c xem nh l thi gian lu ca pha ng) Nhúm Trang 10 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng (a) tỏch ng nhit ca cỏc ankan tng t 150oC Ct 3% Apiezon-L on 100 120 mesh VarAport 30 Khớ mang helium 10 ml min1 (b) Mu v ct nh (a) nhng nhit tỏch c chng trỡnh húa cho thy phõn gii cao hn v thi gian ngn hn PHNG PHP NH TNH V NH LNG BNG GC p dng i vi cỏc mu bc hi v n nh nhit n vi trm C Cú kh nng phỏt hin v phõn tớch rt nhiu cht v hn hp c ng dng rng rói tỏch v xỏc nh cỏc cu t cỏc mu t nhiu chng loi khỏc Sc ký khớ kt hp ph 4.1 Phõn tớch nh tớnh Trong phõn tớch nh tớnh, hai detector cú th nhn din cỏc hp cht l detector ph v detector hng ngoi chuyn húa Fourier Mt peak cú th nhn din bng cỏch so sỏnh ph ca chỳng vi mt th vin ph c lu gi mỏy tớnh Mt phng phỏp kộm tinh t hn l nhn din thi gian lu ca mt cht vi thi gian lu ca cht ú mt mu ó bit trc (mu chun) trờn cỏc ct cú phõn cc khỏc Cỏch ỏng tin cy nht l so sỏnh cỏc thi gian lu cựng mt sc kớ thu c bi mu ó bit trc (mu chun) c thờm mu cn dũ tỡm vo cựng mt iu kin sc kớ Nu nh cht cn dũ tỡm trựng vi cht cú mu chun thỡ peak ca cht ú mu ó thờm s cú din tớch hay chiu cao tng lờn so vi cha thờm cht cha bit vo S nhn din ch mc thm dũ thc hin trờn mt ct, nhng khng nh hn thc hin trờn mt vi ct trờn nhng loi pha tnh khỏc Nhúm Trang 68 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Trong hỡnh cho thy cú th nhn din c cỏc nh 2,3,4,7 v l metyl, etyl, npropyl, n-butyl, v n-amyl alcol Cn chỳ rng cú th cú nhng cht khỏc nhng cú thi gian lu ging hoc rt gn Vỡ vy cn xỏc nh trờn nhiu pha tnh khỏc hoc s dng cỏc detector ph hoc hng ngoi xỏc nh Hỡnh Phõn tớch nh tớnh bng cỏch so sỏnh thi gian lu vi cht chun 4.2 Phõn tớch nh lng 4.2.1 Mt s nguyờn nhõn gõy sai s Chun b mu: cng nh mi phng phỏp khỏc, mu em phõn tớch c ly mu i din ỳng cho c lụ nguyờn liu hay sn phm Cỏc qui tc ly mu cn phi tuõn th cho tng loi mu Mu cn c lm sch trc tiờm mu vo GC Vic ny nu lm khụng tt cú th gõy nờn mt cu t cn xỏc nh Tiờm mu: cht lng tiờm vo bung tiờm mu thỡ nhit thit lp nu quỏ cao cú th gõy nờn s phõn hy mu, hoc mu cú tham d vo mt phn ng no ú K thut tiờm mu cng cú th gõy sai s Mu b phõn hy hoc b hp ph: cú nhiu trng hp cú s phõn hy hoc hp ph bung tiờm mu, ct, detector cú th lm cho cỏc peak ú khụng i din cho lng ca chỳng cú mu khc phc iu ny ta nờn dựng phng phỏp lp ng chun bit din tớch hay chiu cao ca peak cú t l tuyn tớnh vi lng mu a vo hay khụng ỏp ng ca detector: mi detector ỏp ng khỏc vi cỏc hp cht khỏc Vỡ vy cn bit rừ cỏc h s ỏp ng ny Hn na iu kin lm vic thay i thỡ ỏp ng ca detector cng thay i Trong GC cú th s dng phng phỏp chun ni khc phc iu ny K thut ly tớch phõn: GC cú nhiu cỏch thit lp quan h gia thụng tin nhn c t peak sc kớ vi hm lng ca cu t: o chiu cao peak, dựng mỏy ghi v tớch phõn, ct v cõn giy Cỏc cỏch ny cú th cú nhng sai s riờng quỏ trỡnh x lớ Ngy vi s ghộp ni mỏy tớnh v cỏc phn mm h tr vic tớch phõn húa Nhúm Trang 69 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng din tớch cỏc peak tr nờn d dng v thụng dng Kt qu c bỏo cỏo y cỏc thụng tin ca peak nh chiu cao, din tớch, phn trm mu 4.2.2 Cỏc phng phỏp tớnh toỏn nh lng 4.2.2.1 Phng phỏp chun húa din tớch õy l phng phỏp tớnh thnh phn phn trm ca mu bng cỏch o din tớch tng peak trờn sc kớ Theo cỏch ny em din tớch peak ca cht quan tõm A cho tng din tớch ca cỏc peak: %A = (din tớch peak A/tng din tớch cỏc peak)x100 % Khi phõn tớch thnh phn cú im sụi sỏt ca mt dóy ng ng, phng phỏp ny cú th dựng tớnh t l phn trm lng Phng phỏp ny ch ỳng nu tt c cỏc cu t u c gii v ỏp ng ca detector vi mi cu t l ging Nu nhng iu kin ny thừa thỡ õy l phng phỏp nhanh v hiu qu 4.2.2.2 Phng phỏp tớnh theo h s hiu chnh Nh ó bit detector ỏp ng khỏc i vi cỏc cht khỏc Vỡ vy cn phi tớnh h s hiu chnh Nh h s ny cú th tớnh c thnh phn phn trm ca cỏc cu t mu Cỏch xỏc nh h s hiu chnh: - Tiờm dung dch chun ó bit nng cỏc cu t A, B, C vo GC - Sc kớ thu c cú cỏc peak phõn gii hon ton v din tớch thu c tng ng - SA, SB, SC tng ng vi cỏc lng mu mA, mB, mC - Chn mt peak lm chun vớ d A cú t l SA/mA c gỏn giỏ tr FA = - T t l SB/mB, SC/mC suy FB, FC 4.2.2.3 Phng phỏp lp ng chun: Lp cỏc ng chun riờng r i vi tng cu t hn hp bng cỏch tiờm nhng th tớch bng ca mt lot dung dch hn hp cht chun cú nng khỏc Nh vy mt lot cỏc nng ca cỏc cht chun ó c phõn tớch v din tớch ca chỳng c xỏc nh Mt ng chun c dng cho mi cu t vi mt trc nng v trc l din tớch tng ng kim tra s tuyn tớnh ca ỏp ng ca detector Tiờm cựng th tớch ca mu cú cỏc cu t cn phõn tớch v chy sc kớ cựng iu kin nh chy chun T cỏc din tớch thu c ca cỏc cu t cn phõn tớch v ng chun va thit lp suy c nng ca chỳng 4.2.2.4 Phng phỏp dựng chun ni Nhúm Trang 70 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Phng phỏp ny cũn c gi l phng phỏp chun húa tng i hay giỏn tip nh lng mt cu t X ta cn phi chn mt cht chun S cho: - Nu trn ln X vi S ta phi thu c nh riờng bit trờn sc kớ - Peak ca X v S phi khỏ gn Sau ú ta phi pha cỏc hn hp cú t l trng lng ca X v S bit trc, chy sc kớ, o din tớch cỏc peak, lp t s din tớch tng ng, cui cựng lp ng chun tng i Sc/Ss l t l din tớch ca cỏc cp cu t cn xỏc nh X v cht chun ni Wc/Ws l t l trng lng ca cỏc cp cu t cn xỏc nh X v cht chun ni Khi phõn tớch mu tht, ta cho mt lng bit trc cht chun ni S vo mu ri tin hnh sc kớ hn hp T t l din tớch o c, bng ng chun tng i va dng ta cú t l trng lng Vi trng lng chun S thờm vo ó bit ta tớnh c trng lng ca cht X Phng phỏp ny cú cỏc u im: - Khụng cn bit n ỏp ng ca detector - Khụng cn trỡ nghiờm ngt cỏc iu kin tin hnh sc kớ vỡ nhng thay i c loi tr theo cỏch tớnh t s NG DNG CA GC Cựng vi s phỏt trin ca k thut sc ký, sc ký khớ l cụng c hu hiu nghiờn cu khoa hc c bit lnh vc húa hc phõn tớch Phng phỏp sc ký khớ l mt nhng phng phỏp c s dng ph bin vic phõn tớch cỏc hp cht hu c d bay hi cỏc loi nn mu Mt vi vớ d: Ketones: polydimộthyl siloxane Alkaloùdes: 5% phenyl polydimethyl siloxane Steroùds: 50% phenyl polydimethyl siloxane Chlorinated Aromatics: 50% Trifluoropropyl polydimethyl siloxane Alcohols: Polyethylenglycol Esters: 50% Cyanopropyl polydimethyl siloxane 5.1 ng dng ca GC ti CASE Nhúm Trang 71 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Ti CASE, cỏc h thng sc ký khớ ca cỏc hóng sn xut thit b phõn tớch ni ting nh Shimadzu (GC 2010, GC 2010 Plus), Perkin Elmer, Varian (3800), Thermo Finnigan (Trace GC), vi cỏc u dũ nh FID, ECD, NPD, FPD, TCD, MS cú kh nng phõn tớch c cỏc hp cht hu c cú bn cht khỏc Cỏc h thng GC u cú gn cỏc b phn chớch mu t ng (Autosampler) v b phn húa hi (Headspace) Cỏc h thng sc ký khớ vi tt c cỏc loi u dũ, CASE cú th phõn tớch c hu ht cỏc hp cht thuc tr sõu h Chlor (Aldrin, Eldrin,), h Phospho (Chlorpyriphos, Diazinon,) h Cỳc (Cypermethrin, Deltamethrin,), cỏc loi thuc dit c, dit nm cỏc nn mu nụng sn, thc phm, thy hi sn, mụi trng phc v cụng tỏc an ton v sinh cho cỏc loi hng húa lu thụng nc v xut khu Phõn tớch cỏc ch tiờu nc theo quy chun ca B Y t (QCVN 01:2009/BYT) v cỏc quy chun khỏc Phõn tớch d lng PCBs, PAHs, cỏc nn mu thc phm, mụi trng, nc, theo yờu cu ca cỏc c quan qun lý v ngoi nc Phõn tớch cỏc húa cht POPs (Persistent Organic Pollutants) mụi trng, thc phm, Phõn tớch hn 20 amino acid thc phm, phõn bún, ch phm sinh hc, Phõn tớch mu bnh phm, mu ng c: Methanol, Trichloroacetic, Benzen, Toluen, mỏu, nc tiu Phõn tớch BTX (Benzen Toluen Xylen) v mt s hp cht bay hi khỏc khụng khớ Phõn tớch cỏc hot cht, hng liu dc phm, theo cỏc dc in Anh (BP), M (USP), Nht (JP), Chõu u (EP), Vit Nam, Phõn tớch thnh phn acid bộo, cholesterol, v cỏc thnh phn khỏc theo yờu cu bng giỏ tr dinh dng (Nutrition Fact) 5.2 H thng sc ký khớ ghộp ph u dũ Ion Trap(CASE) H thng GCMS Thermo Polaris Q c kt hp gia mỏy sc ký khớ Ultra Trace GC v u dũ ph by ion Polaris Q vi h b phn bm mu CompiPAL cú kh nng phõn tớch nhn danh v nh lng nhiu loi hp cht hu c cỏc nn mu khỏc 5.2.1 Nguyờn tc hot ng h thng sc ký khớ ghộp ph (GCMS Gas Chromatography Mass Spectrometry) Tng t nh cỏc h thng sc ký khớ khỏc, h thng sc ký khớ ghộp ph cng bao gm cỏc b phn: ngun cung cp khớ, lũ ct, b phn tiờm mu, ct phõn tớch, u dũ, b phn ghi nhn tớn hiu, v b phn in d liu phõn tớch; ú, u dũ l u dũ ph Nhúm Trang 72 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Hỡnh 33 S cu to u dũ ph Cỏc cu t ca mu sau tỏch ct mao qun s i vo u dũ ph Ti õy, tựy thuc vo bn cht ca cht cn phõn tớch, s din quỏ trỡnh ion húa vi cỏc kiu ion húa khỏc (API, ESI hay APPI), sau ú cỏc ion c ghi nhn bi u dũ 5.2.2 Cu to u dũ ph u dũ by ion (Ion trap) H thng GCMS Thermo Polaris Q bao gm bm chõn khụng, bụ bm mu t ng (CompiPAL), mỏy sc ký khớ Trace GC Ultra, u dũ ph by ion Polaris Q u dũ Polaris Q gm cú bn b phn chớnh nh sau: Ngun ion húa ti ỏp sut khớ quyn (API) H quang hc ion (ion optics) B phõn tớch (mass analyzer) H thng phỏt hin ion (ion detection system) Nhúm Trang 73 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Hỡnh 34 Cu to u dũ ph by ion 5.2.3 ng dng h thng Thermo Polaris Q - Phõn tớch d lng PCBs, PAHs, cỏc nn mu thc phm, mụi trng, nc, theo yờu cu ca cỏc c quan qun lý v ngoi nc - Phõn tớch cỏc húa cht POPs (Persistent Organic Pollutants) mụi trng, thc phm, - Phõn tớch cỏc d lng thuc tr sõu thc phm, thy hi sn nh Trifluralin, Chlorpyrifos, vi kh nng phỏt hin ỏp ng yờu cu kht khe ca cỏc nc Nht, chõu u, - Phõn tớch cỏc c cht thc phm (3-MCPD, Histamin, Urea,) - Phõn tớch cỏc hormone tng trng cỏc nn mu tht, thc n chn nuụi nh hc beta-agonist (Clenbuterol v Salbutamol), Testosterol, DES, h tr cỏc c quan chc nng cụng tỏc kim soỏt cht lng v bo m v sinh an ton thc phm ca cỏc sn phm lu hnh trờn th trng Hỡnh 35 H thng GCMS Ion trap Thermo Polaris Q - Nhúm Phõn tớch cỏc cht thuc nhúm Phthalate (c bit l DEHP) cỏc nn mu thc phm, thụi nhim t bao bỡ, theo yờu cu ca B Y t v cỏc c quan qun lý khỏc Trang 74 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng - Phõn tớch Glyphosate cỏc sn phm go vic kim soỏt cht lng nụng sn xut khu sang chõu u - Phõn tớch cỏc cht thuc nhúm Nitroimidazole, thuc dit nm (Propeakonazole, Hexaconazole, Difenconazole) thy sn, trỏi cõy v cỏc loi rau qu - Phõn tớch 22 hp cht amin thm sinh t thuc nhm azo sn phm dt may theo quy nh ca B Cụng thng (QCVN 01:2010/BCT) - Phõn tớch nhn danh, nh tớnh cỏc tinh du v cỏc hp cht hu c khỏc 5.3 Mỏy sc ký khớ ghộp ph vi phõn gii cao (HRGC/HRMS)-CASE CASE l mt nhng phũng thớ nghim u tiờn c nc c trang b mỏy sc ký khớ ghộp ph phõn gii cao (HRGC-HRMS) chuyờn phõn tớch DIOXIN T 1993, khuụn kh chng trỡnh hp tỏc khoa hc k thut Vit Nam Phỏp, trung tõm ó c phớa Phỏp vin tr thit b HRGC-HRMS VG 70VSE ca hóng MICROMASS (Anh) Mỏy cú th phõn tớch c hm lng siờu vt Dioxin phự hp vi tiờu chun EPA 1613 ca M phõn gii 10.000, gii hn phỏt hin mc 0,5ppt ng thi Phỏp cng h tr o to chuyờn viờn v k thut phõn tớch v x lý mu Dioxin ti Trung tõm phõn tớch Soleize-Lyon-Phỏp v mt k s in t chuyờn v bo trỡ v sa cha thit b iu ú ó giỳp cho CASE cú th phõn tớch c Dioxin t nhng nm 1995 Hỡnh 36 Mỏy HRGC/HRMS Nm 2004, trc yờu cu phi phõn tớch c c 17 ng phõn PCDDs/PCDFs theo quy nh ca WHO, Trung tõm Dch v Phõn tớch v Thớ nghim c y Ban Nhõn Dõn TP HCM u t 6,7 t ng trang b mt thit b mi: mỏy HRGCHRMS AutoSpec Ultima NT ca ũan WATERS - M, thay cho thit b c núi trờn ó xung cp õy l dũng mỏy thuc th h mi nht ca hóng WATERS, vi h thng Autosampler GC PAL 98 v trớ Chng trỡnh hũan tũan t ng t khõu tiờm mu n Nhúm Trang 75 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng tớnh túan nh lng Mỏy cú th t n phõn gii 80.000, nh lng c ng thi 17 ng phõn PCDDs / PCDFs mu vt mc gii hn phỏt hin 0,01ppt Tt c thao tỏc hnh u c kim soỏt bng h thng mỏy tớnh vi phn mm Masslynx & Quanlynx H thng SIOS thu thp x lý d liu v kim súat ph c thc hin thụng qua mỏy IBM cc mnh Mỏy cũn cú chc nng t ng kim tra phõn gii sau mi 12 gi v t ng dng phõn tớch nu phỏt hin phõn gii gim thp hn gii hn cho phộp Trung tõm ó xõy dng c cỏc quy trỡnh phõn tớch Dioxin v Furan trờn nhiu lnh vc v mụi trng : t, bựn trm tớch, nc sụng ngũi, nc ngm; v thy hi sn : tụm, cỏ, mc; v nụng sn thc phm : go, u, c phờ, sac bit l quy trỡnh phõn tớch nh lng Dioxin mu bnh phm : mụ m, huyt thanh, gan Cỏc quy trỡnh ny ó c t chc VILAS cụng nhn 5.4 Xỏc nh hm lng Diethylene Glycol, Ethylene Glycol cú kem ỏnh rng bng phng phỏp GC-MS 5.4.1 M u a/ Mc ớch Phng phỏp ny c phỏt trin ti Trung tõm húa hc phỏp lý (FCC) kim tra kem ỏnh rng cú cha diethylene glycol (v mt cht liờn quan cú c tớnh tng t, ethylene glycol) mc mg/g (0.1% trng lng) v trờn b/ Mc tiờu S dng sc ký khớ ghộp ph (GC-MS) c/ Phm vi Phng phỏp ny ó cho thy rng cú kh nng phỏt hin c cỏc phõn tớch mc 0.5 mg/g nhiu nhón hiu khỏc ca kem ỏnh rng 5.4.2 Ni Dung tin hnh a/ Thit b v tr cp - H thng Agilent 5975i GC-MS trang b vi 30 m Stabilwax (crossbond Carbowax) ct mao qun (hoc tng ng) hay h thng ph khỏc - Mỏy ly tõm phũng thớ nghim cú kh nng ỏp dng 5000 g vi cỏc ng ly tõm c 15 mL - ng ly tõm polypropylene 15 mL cú np vớt b/ Tỏc cht v cht chun - Dung mụi chit: nc ri n acetonitrile - 1,3-Propanediol + Dựng nh cht chun nc iu ch mt dung dch cú sn nng 5.0 mg/mL 50% dung dch nc vi acetonitrile Nhúm Trang 76 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng + Thờm 0.050 mL dung dch ny vo 0.500 mL ca mi mu chit l autosampler trc phõn tớch - Diethylene Glycol iu ch dung dch cú sn 10.0 mg/mL 50% dung dch nc vi acetonitrile - Ethylene Glycol iu ch dung dch cú sn 10.0 mg/mL 50% dung dch nc vi acetonitrile - Dung dch hn hp cỏc cht chun Pha trn cỏc chun cú sn vi lng bng c/ Cỏc yu t kim tra nh lng Mt mu trng gm 10 mL dung dch chit c ly thụng qua ton b quy trỡnh k c vic thờm cỏc cht chun ni phi c c lng bo m rng khụng nhim cỏc tỏc cht hoc t nhng vt cha iu kin h thng bc u ca mi b mu bng cỏch tin hnh hai mu tiờm vi chun cao Mt chun thp, cú cha mi cht phõn tớch mc 0.10 mg/mL, nờn phi phõn tớch t mu u tiờn n mu cui cựng, thit lp thy rng nhy cn thit t ti ca phng tin Mt chun cao mc 0.50 mg/mL mi cht phõn tớch c phõn tớch t mu u n cui, thit lp cung cp mt c s cho vic ỏnh giỏ bỏn nh lng v theo dừi lng lng sut quỏ trỡnh phõn tớch thit lp cỏc mu Mt mu kim tra c lm giu gm cú mt i din cho cỏc loi mu ang c phõn tớch va nú ó c lm giu thờm mi cht phõn tớch (tc l Diethylene glycol v ethylene glycol) mc mg/g (hoc 0.1 % trng lng) Phộp phõn tớch mu ny phi th hin rng cỏc cht cú hin din Phộp phõn tớch ny minh chng hiu nng h thng cú hiu qu mc d/ Quy trỡnh - Chun b mu Cõn khong 1.0 g kem ỏnh rng cho vo ng ly tõm polypropylene 15-mL Thờm mL nc Trn u phõn tỏn hon ton ton b mu S dng mỏy trn xoỏy (vớ d Genie 2, Fisher Scientific) cú th h tr quỏ trỡnh ny Bt cú th c to thnh Sau ú thờm mL acetonitrile hai phn chia vi s khuy cn thn gia mi ln thờm Acetonitrile s ngn chn s to bt Ly tõm 10 phỳt 5000 g (xp x 6200 vũng/ phỳt) hoc cao hn Nhúm Trang 77 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Chuyn 0.50 mL ca phn ni mt trờn vo l nh autosampler Thờm 0.050 mL chun ni (tc l 1,3-propanediol mc 5.0 mg/mL) em phõn tớch - Cỏc tham s cụng c Quy trỡnh ny ngh rng GC c hnh ch chia (20:1) ci tin hỡnh dng peak v gim s lp cỏc thnh phn ca mu trờn h thng ghi ph sc Cỏc thụng s k thut chun b mỏy GC Cỏc iu kin ca GC Ct Restek Stabilwax (30 m X 0.25 mm id X 0.25 àm df) with a m retention gap (or equivalent) Nhit vo 250 C Nhit chuyn dũng 250 C Ch tiờm Chia dũng split (20:1) Lng tiờm àL Dũng khớ mang He mc 35 cm/giõy (c nh dũng) Chng trỡnh nhit 100C (1 phỳt) n 250C mc 10C/phỳt (gi 4.00 phỳt) tng thi gian chy l 20 phỳt S dng 50% dung dch nc vi acetonitrile cỏc l lm sch ng tiờm gia cỏc ln tiờm iu ny loi b phn cũn li ca mu m khụng tan cỏc dung mụi khỏc iu ny s lm gim cỏc sai s tiờm mu Lu ý: S thay i ti chng trỡnh nhit ca GC cú th c dựng khc phc cỏc hin tng nhiu B sung ỏng k phõn gii cú th t c bng cỏch gim dc nhit trờn cỏc phn chia thớch hp ca sc ph iu ny s thay i thi gian lu cho cỏc cht phõn tớch v chỳng cú th cn c tỏi thit lp Cỏc thụng s k thut chun b ch MS Cỏc iu kin ca MS (Ch scan y ) iu chnh iu chnh t ng ph chun Vựng scan 29 - 400 amu Tc mu (tc scan khong scans/giõy) Ngng 100 S trỡ hoón dung mụi phỳt Nhit ca MS 230 C (ngun); 150 C (Quad) Cỏc iu kin ca MS (SIM Mode) Nhúm Trang 78 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng iu ny c cung cp ch yu i thụng tin ch vỡ khụng chc rng SIM s cn dc s dng Cú rt nhiu s nhiu cú tim tng vi nhng ion lng thp Nhng ion lng cao hn thỡ hu ớch hn mc dự, núi chung, s nhy cm l tng i thp Khụng cú ion phõn t c quan sỏt i vi 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, diethylene glycol hay glycerin Start Time a (min) Group Selected Ions b 1,2-Propanediol 4.0 31 (11) c 43 (15) 45 (100) 61 (5) Ethylene Glycol 6.6 31 (100) 33 (35) 43 (8) 62 (M) d (4) 1,3-Propanediol 7.5 31 (100) 43 (22) 57 (73) 58 (68) Diethylene Glycol 9.0 31 (11) 45 (100) 75 (24) 76 (12) Glycerin 12.0 31 (40) 43 (78) 60 (13) 61 (100) a Start Times cú th cn c iu chnh da trờn thi gian lu cỏc chun h thng Dwell times cú th c iu chnh a mt thi gian vũng khong scans/giõy c Phn trm s di tng i vi s chỳ ý ti s phong phỳ cao nht ca ion d M l ion phõn t b - S nhn peak: Thi gian lu gn ỳng ca phộp phõn tớch: Cht Thi gian lu (min) 1,2-Propanediol 6.4 Ethylene Glycol 6.8 1,3-Propanediol 8.4 Diethylene Glycol 10.4 Glycerin 13.7 Chỳ gii õy l mt cht cú quan h Cht chun ni Cht cú thng thy kem ỏnh rng Cỏc iu ny cn c xỏc thc trờn h thng Nhúm Trang 79 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Hỡnh 37.Sc ph chun biu din phộp phõn tớch c cp trờn - Lm giu mu v iu ch hn hp mu chun Mt dung dch hn hp chun cui cựng c iu ch bng cỏch trn nhng phn bng ca hai dung dch chun cú sn to thnh mt dung dch 5.0 mg/mL mi phõn tớch S iu ch chm dt (spike): Cõn mt phn 1.0 g kem ỏnh rng vo ng ly tõm 15-mL Mt phõn tớch trc ú, mu i din ca sn phm c tỡm thy l nhim vi cỏc cht cn xỏc nh cú th c s dng Cỏch khỏc, chn mt cỏc mu m sp phõn tớch v chm dt mt phn chia ca nú Vic ny s phi c lp li vi mt mu khỏc nu nú ch rng vic phõn tớch mu ny m khụng lm giu mu cung cp cho chng c ca s nhim Thờm trc tip 200 àL dung dch hn hp chun cui cựng vo mu i din khụng b nhim v tin hnh vi phng phỏp ny Kt thỳc phi c quan sỏt cung cp mt c s cho vic trỡnh by rng cỏc mu cung cp cỏc tớn hiu di õy mt ngng nht nh cú cha ớt hn 1.0 mg/g ca mi mc tiờu Chun cao: Pha loóng dung dch hn hp chun cui cựng 0.5 mg/mL vi 50% dung dch nc v acetonitrile t 500 àL dung dch ny l nh v thờm 50 àL dung dch chun ni Chun thp: Pha loóng dung dch hn hp chun cui cựng 0.10 mg/mL t 500 àL dung dch ny l nh v thờm 50 àL dung dch chun ni Chn mt ion dựng c tớnh hm lng cht cn phõn tớch (chng hn, m/z = 75 i vi diethylene glycol v m/z = 62 i vi ethylene glycol) Vic s dng chun Nhúm Trang 80 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng cao (0.50 mg/mL) m chy trờn b mu ban u v chun cao m chy trờn b mu cui, tớnh toỏn din tớch peak trung bỡnh ca ion c chn p dng cụng thc sau: Nng mu chit (àg/mL) = [Din tớch (mu kim tra) / din tớch trung bỡnh (mu chun cao)]x 0.50mg/mL Sau ú, Nng mu (àg/g) = Nng mu chit (mg/mL) x 10.0 mL x [1 / trng lng mu (g)] Nng mu (% trng lng) = Nng mu (mg/g) x 1/10 Nu din tớch peak mu chun ni khỏc hn 20% gia mu kin tra v mu chun sau cú iu chnh din tớch mi s ỏp tr phõn tớch bng cỏch chia theo din tớch hp nht ca chun ni (s dng ion mc 58 amu) S dng t s ny thay cho cỏc vựng tng hp trờn Xem nh phõn tớch li nu s khỏc l vụ cựng ln t ú cú th cho bit ng tiờm b tt mt phn hay thuc v cụng c khỏc Cui cựng, nu tớn hiu t cỏc ion mu nhiu hn 10 ln tớn hiu ln hn t chun cao, sau ú pha loóng phn chit thờm a nng cht cn phõn tớch vo vựng ca chun cao 5.4.3 Kt Lun Trong trng hp cỏc phõn tớch ó c quan sỏt mu kim tra i din ó c lm giu mc 1,0 mg/g v khụng cú tớn hiu phõn tớch ó c quan sỏt cỏc mu mc ú m ó c quan sỏt vic kim tra lm giu mu, sau ú cỏc mu khụng b nhim vi ethylene glycol hoc diethylene glycol mc vt quỏ 0,1% trng lng (tc l mg/g) Nu rừ rng l mt hoc nhiu cht cn phõn tớch ang hin din mu (da trờn cỏc tiờu nhn dng trờn) v mc ln hn hoc bng 1.0 mg/g, sau ú kt qu s c bỏo cỏo nh iu cú thc t c mt s ỏnh giỏ bỏn nh lng ca mc tiờu phõn tớch TI LIU THAM KHO Chuyờn sc ký TS Nguyn ỡnh Lõm Khoa Hoỏ HBK Nng C s phõn tớch sc ký khớ Thc s Bựi Xuõn Vng Nhúm Trang 81 GVHD Nguyn Th Lan Phi Sc ký khớ v ng dng Nguyờn lý hot ng ca mt s detector sc ký khớ ThS Lờ Nht Tõm Khoa Hoỏ H Cụng Nghip TP.HCM http://www.case.vn/vi-VN/87/details.case Nhúm Trang 82 [...]... hiểm, giá rẻ và dễ dàng làm tinh khiết nên N2 được dùng nhiều cho sắc kí khí Cần chú ý là độ dẫn nhiệt Nhóm 3 Trang 23 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng của N2 rất gần với độ dẫn của nhiều khí và nhiều chất hữu cơ nên có trường hợp peak sắc kí có thể bị ngược Độ tinh khiết là yếu tố rất quan trọng của khí mang đối với sắc ký khí, tạp chất có trong khí mang như các hydrocarbon, oxy, nước... nhiệt độ cao Sắc ký khí sử dụng 2 loại cột: cột nhồi và cột mao quản Tùy theo loại mẫu, độ phức tạp của mẫu và loại máy sắc ký mà chọn cột nhồi hay cột mao quản Tùy theo loại cột tách sử dụng mà bộ phận tiêm mẫu (Injector) và đầu dò(Detector) cũng khác nhau Hình 11 Cột nhồi và cột mao quản 2.4.1 Cột nhồi (packed column): pha tĩnh được nhồi vào trong cột Hình 12 Cấu tạọ của một số cột sắc ký Đường kính... Tuy nhiên cấu tạo, chương trình điều khiển khá phức tạp và phải tối ưu hóa nhiều thông số Nhóm 3 Trang 27 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng 2.4 CỘT SẮC KÝ Trong thực tế có nhiều dạng cột tách khác nhau nhằm thỏa mãn các mục đích phân tích Nói chung, cột tách sắc kí cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Đảm bảo trao đổi chất tốt giữa pha động và pha tĩnh nhờ việc tối ưu hóa các thông số của phương... thiện bởi sự thay đổi nhiệt độ Trang 21 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi - Sắc ký khí và Ứng dụng Các phương pháp để giảm chiều cao của đĩa lý thuyết được đề cập bên dưới, bao gồm giảm kích thước hạt nhồi, đường kính của cột 2 HỆ THỐNG SẮC KÝ KHÍ 2.1 Thiết bị − Hiện nay, hơn 30 nhà sản xuất cung cấp ra thị trường khoảng 150 mẫu khác nhau của thiết bị sắc kí khí − Trong thập niên 70, các bộ tích phân kế điện tử và... γ có giá trị bằng 1 còn trong cột nhồi thì khoảng 0.7 B ảnh hưởng lớn trong phương trình V-D khi tốc độ pha động thấp nên trong sắc kí lỏng ảnh hưởng này ít hơn nhiều bởi vì pha động có tốc độ thấp hơn nhiều so với của sắc kí khí Nhóm 3 Trang 17 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng 1.3.5.5 Sự truyền khối trong pha tĩnh Khi pha tĩnh là chất lỏng: hệ số truyền khối Cs tỉ lệ thuận với bình phương...GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng Hình 3 Sắc kí đồ minh họa các thời gian lưu t (hoặc thể tích lưu) và độ rộng của đáy peak W của chất tan không bị lưu giữ M và của 2 chất bị lưu giữ 1 và 2 1.3.3.2 Hệ số phân bố K (Partition coefficient) Mỗi cấu tử hoặc chất tan được phân bố giữa 2 pha với một cân bằng được thiết lập và tất cả các quá trình tách sắc kí được dựa trên sự khác nhau... Nói chung, nếu áp suất đi vào thiết bị không đổi thì tốc độ dòng sẽ Nhóm 3 Trang 22 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng không đổi Để đo tốc độ dòng khí người ta dùng thiết bị đo tốc độ dòng (flowmeter) với bọt xà phòng và đồng hồ bấm giây 2.2.2 Khí mang Khí mang lý tưởng dùng cho sắc ký phải là khí trơ (He, Ar, N2, CO2 và H2), có độ tinh khiết cao Độ giảm áp suất tỉ lệ với độ nhớt khí mang... có hệ số khuếch tán khác nhau Chiều cao một đĩa lý thuyết khoảng từ 0.1 đến 1 mm trong sắc kí khí và khoảng 10 μm trong săc kí lỏng hiệu năng cao và nhỏ hơn 1μm trong sắc kí điện di mao quản 1.3.4.3 Số đĩa lý thuyết N L là chiều dài cột, với tR là thời gian lưu của peak, Nhóm 3 Trang 14 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng W là độ rộng của peak ở đáy, W1/2 là chiều rộng của peak đo ở nửa chiều... chung được thực hiện bởi việc xác định chiều cao H như là một hàm phụ thuộc vào tốc độ pha động Kết quả cho thấy cả sắc kí khí lẫn sắc kí lỏng đều có chiều cao đĩa lí thuyết đạt cực tiểu ở trong vùng tốc độ dòng thấp của pha động và nói chung tốc độ đó của sắc kí lỏng thấp hơn so với sắc kí khí 1.3.5.2 Lí thuyết về sự doãng rộng peak Hơn 40 năm qua, rất nhiều công trình nghiên cứu về thực nghiệm lẫn... pha động dịch chuyển qua cột càng cao, đặc biệt sẽ gặp khó khăn để nhồi cột đồng thể Trong sắc kí khí cột nhồi người ta nhồi cột với các hạt có kích thước tối ưu khoảng 0.15 μm Trong sắc kí khí – lỏng khi sử dụng màng mỏng trên thành cột mao quản thì số hạng A = 0 Nhóm 3 Trang 16 GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí và Ứng dụng Hình 6 Ảnh hưởng của khuếch tán xoáy (a), khuếch tán dọc (b) sự truyền khối ... Sắc ký khí Ứng dụng MỤC LỤC ĐẠI CƯƠNG VỀ SẮC KÝ KHÍ 1.1 Khái niệm phân loại 1.2 Vài nét lịch sử 1.3 Cơ sở lý thuyết chung sắc ký khí 1.3.1 Quá trình sắc. .. .75 Hình 37 .Sắc phổ đồ chuẩn biểu diễn phép phân tích đề cập 80 ĐẠI CƯƠNG VỀ SẮC KÝ KHÍ Nhóm Trang GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí Ứng dụng 1.1 Khái niệm phân loại Sắc kí (IUPAC-1993):... GVHD Nguyễn Thị Lan Phi Sắc ký khí Ứng dụng Loại A nhạy cả, thời gian đáp ứng lâu, thích hợp cho sắc ký điều chế Loại B, với thể tích tối thiểu 100µl sử dụng phổ biến cho sắc ký cột nhồi Còn loại