Tiểu luận phân tích dụng cụ: ĐẦU DÒ (DETECTOR) TRONG MÁY HPLC

Là bộ phận phát hiện các chất khi chúng ra khỏi cột và cho các tín hiệu ghi trên sắc ký đồ để có thể định tính và định lượng Phát hiện các chất phân tích có thể dựa vào: + Đáp ứng chọ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

PHÂN TÍCH DỤNG CỤ 3

GVBM: VÕ THÚY VI

NHÓM 4

Trang 2

Sơ đồ khối của máy HPLC

Trang 3

 ĐẦU DÒ(DETECTOR) TRONG MÁY HPLC

NỘI DUNG

Trang 4

Là bộ phận phát hiện các chất khi chúng ra khỏi cột và cho các tín hiệu ghi trên sắc ký đồ để có thể định tính và định lượng

Phát hiện các chất phân tích có thể dựa vào:

+ Đáp ứng chọn lọc với chất phân tích khi detector hấp thụ bức xạ UV hoặc huỳnh quang

+ Tính chất chung của chất phân tích trong pha động, như detector chỉ số khúc xạ, độ dẫn điện

Trang 5

DETECOR trong sắc ký lỏng cần đáp ứng các yêu cầu sau:

Đáp ứng nhanh và lặp lại

Độ nhạy cao, có thể phát hiện chất phân tích ở khối lượng hoăc nồng độ thấp

Vận hành ổn định, sử dụng dễ dàng

Khoảng hoạt động tuyến tính rộng

Ít thay đổi theo nhiệt đọ và tốc độ dòng

Trang 6

PHÂN LOẠI

DETECTOR NHÓM QUANG HỌC

Detector hấp thụ UV_VIS Detetor huỳnh quang Detector chỉ số khúc xạ Detector tán xạ bay hơi

DETECTOR NHÓM ĐIỆN HÓA

Detector đo dòng Detector độ dẫn

Trang 7

Detector hấp thụ UV_VIS

Detector huỳnh quang

Detector chỉ số khúc xạ

Detector tán xạ bay hơi

DETECTOR NHÓM QUANG HỌC

Trang 8

Detector hấp thụ UV-VIS

Đây là detector được dung phổ biến nhất trong sắc ký lỏng dựa trên sự hấp thụ bức xạ UV_VIS ( trong khoảng 190- 800 nm) của chất phân tích

Tế bào đo ở trong detector là một ống hình trụ đường kính 1 mm, chiều dài 10 mm

Ba cấu hình của Detector hấp thụ UV_VIS:

+ Detectoc đo ở bước sóng cố định:

Nguồn sáng là đèn thủy ngân và đèn Wonfram cùng với kính lọc để chọn một số bước sóng như 254,280,334 và 436 nm Detecor loại này kém linh hoạt trong sử dụng nhưng rẻ tiền

Trang 9

+ Detector đo ở bước sóng thay đổi:

Có thể đo ở bất kỳ bước sóng nào trong vùng UV-VIS, cho phép lựa chọn bước sóng có đáp ứng tối ưu của detector đối với chất phân tích

Hệ thống tạo bước sóng đơn sắc bao gồm đèn sáng D2 và đèn Wonfram cùng thiết bị đơn sắc hóa được kết nối với ống nhân quang

Trang 10

+ Detector mảng diod(DAD):

Detector có một hoặc hai mảnh diod để nhận bức xạ đã tán sắc từ một cách tử kẻ vạch bằng laser

Quang phổ và sắc ký đồ có thể được hiển thị trên màng hình nhờ phần mềm của hệ thống xử lí tín hiệu bằng máy tính

Có thể gọi DAD là detector sóng quét bên cạnh detector đo ở bước sóng cố định hoặc thay đổi

Trang 11

Detetor huỳnh quang( fluorescence detector)

Loại detector này chọn lọc hơn và nhạy hơn( có thể gấp 1000 lần) detector hấp thụ

Detector huỳnh quang đáp ứng với các chất phát huỳnh quang như: hợp chất thơm đa vòng, dẫn chất quinolin,steroid và alcaloid

Do có độ nhạy cao nên detector huỳnh quang được sử dụng cho phân tích vết trong kiểm soát môi trường,giám định pháp y…

Trang 12

Detector chỉ số khúc xạ (RID)

(refractive index detector)

Là detector vạn năng đáp ứng với hầu hết chất phân tích nhưng độ nhạy kém hơn detector hấp thụ UV có thể đến 1000

lần,khoảng tuyến tính hẹp nên phạm vị sử dụng hạn chế

Hoạt động của detector theo nguyên lí đo vi sai.Tín hiệu đo là sự khác nhau giữa chỉ số khúc xạ(RI) của pha động và của pha động chất hòa tan chất phân tích,có thể là giá trị âm hoặc dương

Trang 13

Detector tán xạ bay hơi (Evaporative Light Scatterring Detector – ELSD)

Đây là detector vạn năng đáp ứng với bấtt kì chất phân tích nào kém bay hơi hơn so với pha động của sắc kí lỏng

Dịch rửa giải từ cột sắc kí đi vào đầu detector được trộn lẫn với khí nito ở trong bộ phận phun sương (nebulizer) Hỗn hợp đi qua một kim nhỏ được phân tán thành đám sương mù (dropler) kích thước đều nhau Ở đây dung môi được bay hơi loại khỏi hạt sương, hạt rắn mịn được hình thành Các hạt rắn này đi cắt ngang chùm tia laser Chùm tia laser bị tán xạ bởi các hạt rắn được phát hiện nhờ ống nhân quang

Trang 14

Như vậy chất phân tích được phát hiện nhờ ánh sáng tán xạ tạo ra tín hiệu điện Đáp ứng của detector liên quan đến khối lượng của chất phân tích – nghĩa là diện tích pic sắc kí tỉ

lệ thuận với khối lượng Trong khi đó ở detector UV, diện tích pic tỉ lệ thuận với hệ số hấp thu: khối lượng nhỏ của chất hấp thu mạnh UV có thể cho tín hiệu hấp thu mạnh hơn một chất có khối lượng lớn nhưng hấp thụ yếu.

Trang 15

DETECTOR NHÓM ĐIỆN HÓA (Electronchemical detector)

Detector điện hóa phát hiện chất phân tích dựa vào độ dẫn điện của pha động có mặt các chất phân tích ion hoặc dòng điện tạo thành do phản ứng oxy hóa khử ở điện thế xác định

• Detector độ dẫn (conductivity detector)

Dịch rửa giải từ cột trước khi đến buồng do được dẫn qua bộ phận khử ion nền (suppressor) Đây là một cột ngắn được cài vào sau cột phân tích của máy sắc kí lỏng, được gọi là cột khử, có nhiệm vụ loại các ion của pha động, nhưng giữ lại các ion phân tích Cột khử được nhồi các nhựa trao đổi ion thích hợp

Detector độ dẫn đặc biệt thích hợp cho sắc kí ion (IC) trong đó chất phân tích là ion mang điện tích

Trang 16

• Detector đo dòng (amperometric detector):

Điện cực công tác ở đây xảy ra phản ứng oxy hóa hoặc khử, được chế tạo bằng carbon thủy tinh (glassy carbon), bạch kim, vàng

Điện cực so sánh thường là điện cực bạc clorid

Điện cực bổ trợ thường là thép không gỉ

Các điện cực này được cài vào pha động Điện cực chỉ thị được phân cực bằng một điện thế để tạo ra dòng oxy hóa.Tín hiệu dòng này được đo và gửi tới hệ thống xử lí dữ liệu Đây là detector vào loại nhậy nhất Tuy nhiên nhược điểm của nó là điện cực dễ bị nhiễm bẩn

Trang 17

Một số đặc điểm của detector trong sắc kí lỏng hiệu năng cao

Hấp thụ UV-VIS

-Đo quang (kính lọc)

-Đo quang phổ

-Mảng diol

5.

5

>2

Sử dụng rất phổ biến, chọn lọc với các chất có cấu trúc hoặc nhóm chức

chưa bão hòa Ít thay đổi với tốc độ dòng và nhiệt độ.

+

Huýnh quang Đặc biệt rất nhạy, chọn lọc +

Chỉ số khúc xạ 5 Vạn năng, độ nhạy vừa phải Thay đổi nhiều theo thời gian (cần kiểm

soát đến

-Tán xạ bay hơi 2 Vạn năng, độ nhạy vừa phải, đáp ứng với khối lượng +

Đo độ dẫn Có thay đổi theo nhiệt độ và tốc độ dòng Hông dùng cho gradient, chỉ

thích hợp với chất tan ion.

-Đo ampe Rất nhạy, chọn lọc Điện cực dễ bị nhiễm bẩn