1 phương pháp sắc ký

BÀI 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG I Định nghĩa Sắc ký trình tách liên tục vi phân hỗn hợp chất phân bố không đồng chúng pha tĩnh pha động cho pha động xuyên qua pha tĩnh II Phân loại II.1 Phân loại theo trạng thái pha động pha tĩnh SK lỏng (LG, HPLG) Pha động: SK khí (GC) Chất rắn Pha tĩnh: Chất lỏng (mang chất rắn) II.2 Phân loại theo chế trình tách a Sắc ký hấp phụ: Sự tách lực khác chất chất hấp phụ rắn (pha tĩnh) b Sắc ký phân bố: Dựa vào độ tan khác (sự phân bố khác nhau) chất pha động vào pha tĩnh lỏng c Sắc ký trao đổi ion: Sự tách lực khác ion dung dịch pha động với trung tâm trao đổi ion pha tĩnh rắn (nhựa trao đổi ion) d Sắc ký rây phân tử: Dựa vào kích thước lỗ xốp định vật liệu pha tĩnh rắn để rây chọn lọc cấu tử pha động II.3 Phân loại theo cách hình thành sắc đồ: Phương pháp tiền lưu; Phương pháp đẩy; Phương pháp rửa giải A+B B A II.4 Phân loại theo thiết bị hình thành sắc đồ: Sắc ký cột sắc ký phẳng (giấy, lớp mỏng) (Sắc đồ) (Sắc phổ B) Sắc phổ (Sắc đồ) Sắc ký cột Sắc ký lớp mỏng BÀI 2: SẮC KÝ LỚP MỎNG I Nguyên tắc: Quá trình tách hỗn hợp chất xảy cho pha động di chuyển qua pha tĩnh A B -Pha tĩnh rãi thành lớp mỏng kính kim loại -Pha động thông thường từ lên tác dụng lực mao quản C A+B+C II Các đại lượng đặc trưng II.1 Hệ số di chuyển ( Rf ) Tuyến dung môi Rf = a/b Rf = vct/vdm b ≤ Rf ≤ a Rx = Rf chất phân tích / Rf chất chuẩn Tuyến (điểm) xuất phát Dung môi = achất phân tích / achất chuẩn II.2 Hệ số tách ∆Rf hiệu Rf cấu tử lân cận ∆Rf lớn độ chọn −∆ lọc lớp mỏng tốt - Hệ số tách K: KA K= KB KA, KB: hệ số phân bố cấu tử A, B ứng với vệt lân cận III Kỹ thuật tiến hành sắc ký lớp mỏng III.1 Chuẩn bị mỏng, lớp mỏng (pha tĩnh) -Làm đế bản: rửa nước, rửa sulfocromic, làm vết dầu mở, rửa nước cất, sấy khô - Tạo lớp mỏng chất hấp phụ đế bản: + lớp mỏng không dính: lăn tạo lớp 0,5 – 1mm + lớp mỏng dính: trát, tưới, nhúng, phun - Để khô không khí sấy 1100C III.2 Đưa mẫu lên Lượng mẫu không nhiều, không Thông thường 0,001 – 0,005mL dạng chấm, 0,1 – 0,2 mL dạng vạch Sau để khô không khí 1cm 0,8-1 cm >1cm 1,5 cm Dung môi Hằng số Dung môi điện môi Hằng số điện môi Nước 81,0 Cloroform 5,2 Axit axetic 31,2 Benzen 2,3 Ancol metylic 31,2 Toluen 2,3 Ancol etylic 25,8 Cacbon tetraclotua 2,2 Ancol n-propylic 22,8 Xiclohexan 2,0 Aceton 21,5 Ete dầu hỏa 1,9 Đicloetan 10,4 Ete etylic 4,4 Hằng số điện môi giảm, khả giải hấp giảm chất hấp phụ phân cực, chất hấp phụ không phân cực ngược lại I.4 CỘT SẮC KÝ - Vật liệu làm cột: thủy tinh, thép, nhôm, đồng, nhựa … -Cột không ngắn, không dài, thông thường chiều dài gấp 40-100 lần đường kính - Dùng phương pháp lên xuống để tách, có tạo áp suất chân không, áp suất cao I.5 LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU -Phân tích trực tiếp lớp cột -Phân tích dung dịch chảy khỏi cột: đo số khúc xạ, mật độ quang, độ dẫn điện, độ phóng xạ … II SẮC KÝ RÂY PHÂN TỬ (SẮC KÝ GEN) II.1 NGUYÊN TẮC Dựa vào khả thẩm thấu phân tử chất tan vào khung gen chui vào lỗ rây phân tử Mức độ xâm nhập phân tử chất tan phụ thuộc vào kích thước cấu hình chúng Chất tan Pha động Pha tĩnh II.2 PHA TĨNH - Rây vô cơ: silicagen xốp, thủy tinh xốp, zeolit … - Rây hữu cơ: polivinyl axetat, polistirol, dextran mạng ankyl hóa … Pha tĩnh phải có khả tách chất có trọng lượng phân tử vùng cần, phải có tính ổn định, bền học, bền nhiệt, độ trương nhỏ Cần làm khả hấp phụ pha tĩnh cách xử lý hóa học hấp phụ dung môi phân cực II.3 PHA ĐỘNG Việc chọn dung môi chủ yếu phụ thuộc vào tính tan hỗn hợp tách loại detector sử dụng I.4 CỘT SẮC KÝ Phễu chứa dung môi Nước Nước vào Thủy tinh xốp thủy tinh III SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION III.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI IONIT Ionit đại phân tử axit bazo không tan nước dung môi hữu cơ, chứa mạng lưới ion linh động có khả trao đổi theo đương lượng thuận nghịch với ion dấu dung dịch chất điện ly -Khi ion trao đổi mang điện tích dương gọi cationit: HR, NaR, CaR2, MgR2 -Khi ion trao đổi mang điện tích âm gọi anionit: ROH, RCl, R2CO3, R2SO4 -Ionit lưỡng tính: có khả trao đổi khả trao đổi ion dương âm lúc Ionit vô thiên nhiên (zeolit, đất sét, glauconit), ionit vô tổng hợp (nhóm permutit, nhóm zeolit) Ionit hữu thiên nhiên (xelulo, than bùn, than nâu …), ionit hữu tổng hợp (ở cationit: -SO3H, -SO3Na; anionit: -NH2, =NH, ≡N …) III.2 ĐỘ LỰA CHỌN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Độ lựa chọn biểu thị lực ion so với ion khác ionit, đặt trưng hệ số lựa chọn AR + B+ ⇔ BR + A+ + + + [ A ].[ BR ] [ A ].[ B ] a AB = + = [ B ].[ AR] [ B + ].[ A+ ] 2AR + B2+ ⇔ BR2 + 2A+ [ A+ ]2 [ BR] [ A+ ]2 [ B + ] a = 2+ = 2+ [ B ].[ AR] [ B ].[ A+ ]2 B A Độ lựa chọn phụ thuộc: cường độ axit bazo nhóm chức, lực ion, nồng độ dung dịch chất điện ly, tính chất ion bị hấp phụ, nhiệt độ, áp suất … III.3 TỐC ĐỘ TRAO ĐỔI ION Ví dụ: LiR + Na+ ⇔ NaR + Li+ Quá trình diễn gồm giai đoạn sau: -Na+ khuếch tán từ dd qua màng lỏng đến bề mặt hạt ionit -Na+ khuếch tán vào bên mạng lưới ionit -Phản ứng trao đổi Na+ với Li+ -Li+ giải phóng khuếch tán tới bề mặt hạt ionit -Li+ từ bề mặt ionit khuếch tán qua màng lỏng vào dd Nồng độ dung dịch định tốc độ khuếch tán giai đoạn: -Dd 0,001N – 0,01N: giai đoạn khuếch tán qua màng lỏng chậm -Dd 0,01N – 0,1N tốc độ khuếch tán qua màng lỏng khuếch tán mạng lưới chậm -Dd 0,1N khuếch tán mạng lưới chậm III.4 CÁC DẠNG SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION Sắc ký tiền lưu, sắc ký rửa giải, sắc ký đẩy III.5 KỸ THUẬT SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION a) Cột trao đổi ion b) Các giai đoạn thực -Hấp phụ ion dd mẫu phân tích -Giải hấp ion bị hấp phụ -Rửa ionit sau giải hấp -Tái sinh ionit -Rửa ionit sau tái sinh nước cất IV SẮC KÝ PHÂN BỐ IV.1 NGUYÊN TẮC Sự phân bố chất tan chất lỏng không trộn lẫn vào cho chất lỏng di chuyển (pha động) qua chất lỏng đứng im (pha tĩnh) Để chất lỏng pha tĩnh ổn định chất mang thì: -Chất lỏng tĩnh tạo liên kết hóa học với chất mang -Làm bão hòa chất lỏng pha động chất lỏng pha tĩnh IV.2 CHỌN CẶP CHẤT LỎNG PHA TĨNH - PHA ĐỘNG Chất mang ưa nước (silicagen, nhôm oxit, xelulo…): - Pha tĩnh nước dung môi phân cực - Pha động dung môi hữu phân cực Chất mang kỵ nước (bột cao su): - Pha tĩnh chất lỏng không phân cực: dầu hỏa, parafin - Pha động nước dung môi phân cực IV.3 CÁC YÊU CẦU VỀ CHẤT MANG - Diện tích bề mặt riêng lớn - Kích thước nhỏ (1 -200 µm) - Trở lại trạng thái ban đầu (về phương diện hóa học) Việc điều chế chất mang thỏa mãn yêu cầu khó khăn nên sắc ký phân bố sử dụng [...]... thấm không quá 10 -12 cm Ngoài ra còn có sắc ký đi xuống, sắc ký hai chiều (vuông góc), sắc ký liên tục, sắc ký lặp, sắc ký đa bậc III.4 Hiện sắc đồ -Phương pháp hóa học: Phun lên bản các thuốc thử tương ứng với chất phân tích -Phương pháp quang học: Phun dung dịch chất hiện huỳnh quang, mẫu phân tích xuất hiện vệt sáng dưới tia tử ngoại SẮC KÝ ĐỒ SẮC KÝ LỚP MỎNG CÁC MẪU Ô DƯỢC A Sắc ký đồ dưới ánh...Quy tắc chọn hệ sắc ký I Phân cực II Hoạt tính hấp phụ (silicagel, nhôm oxit) Dung môi III IV Không phân cực V Không phân cực Phân cực Hỗn hợp tách Hoạt tính silicagel Lượng nước, % I 0 II 10 III 12 IV 15 V 20 III.3 Triễn khai sắc đồ (phương pháp sắc ký đi lên) -Bình sắc ký kín, cao hơn bản 3-5cm -Đặt bản vào bình thẳng đứng hoạt nghiên 15 0 so với phương thẳng đứng 15 0 -Bão hòa dung môi, đặc... quyết định tốc độ khuếch tán của mỗi giai đoạn: -Dd 0,001N – 0,01N: giai đoạn khuếch tán qua màng lỏng chậm nhất -Dd 0,01N – 0,1N tốc độ khuếch tán qua màng lỏng và khuếch tán trong mạng lưới đều chậm -Dd trên 0,1N khuếch tán trong mạng lưới chậm nhất III.4 CÁC DẠNG SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION Sắc ký tiền lưu, sắc ký rửa giải, sắc ký đẩy III.5 KỸ THUẬT SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION a) Cột trao đổi ion b) Các giai đoạn... dưới ánh sáng tử ngoại 254nm B Sắc ký đồ dưới ánh sáng tử ngoại 366nm C Sắc ký đồ dưới ánh sáng thường Hiện màu bằng Vanilin/ H 2SO4 Sắc đồ dịch chiết dược liệu 1 Khổ sâm 2 Ma hoàng 3 Vông nem 4 Ba gạc (rễ) 5 Thạch hộc 6 Mã tiền III.5 Phân tích định tính - Nhận biết chất qua màu đặc trưng của vệt sắc ký - Đối chiếu giá trị Rf với mẫu chuẩn Hình ảnh sắc ký đồ của thuốc phiện B1: mẫu thử mẫu chuẩn: Mor -... Der Waals: lực vật lý - Hấp phụ hóa học: hình thành liên kết hóa học - Liên kết hydro: hình thành liên kết hydro I.2 CÁC CÁCH HÌNH THÀNH SẮC ĐỒ - Phương pháp tiền lưu (ít dùng) - Phương pháp đẩy - Phương pháp rửa giải (thường dùng) I.3 CHỌN HỆ SẮC KÝ HẤP PHỤ I.3 .1 CHỌN CHẤT HẤP PHỤ (pha tĩnh) -Không tương tác hóa học với chất cần tách, không có hoạt tính xúc tác -Tính chọn lọc cao, tức là có ái lực... Pa papaverin III.6 Phân tích định lượng -Định lượng trực tiếp trên sắc đồ thông qua việc đánh giá diện tích vệt hoặc cường độ màu của vệt bằng mắt thường hoặc máy đo màu (sai số 5-20%) - Tách chất khỏi sắc đồ: chuyển vệt chất cần phân tích vào bình, xác định hàm lượng bằng phương pháp khác BÀI 3: SẮC KÝ CỘT I SẮC KÝ HẤP PHỤ LỎNG I .1 NGUYÊN TẮC: Sự tách do khả năng bị hấp phụ khác nhau của các cấu... quá dài, thông thường chiều dài gấp 40 -10 0 lần đường kính - Dùng phương pháp đi lên hoặc đi xuống để tách, có hoặc không có tạo áp suất chân không, áp suất cao I.5 LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU -Phân tích trực tiếp các lớp trên cột -Phân tích dung dịch chảy ra khỏi cột: đo chỉ số khúc xạ, mật độ quang, độ dẫn điện, độ phóng xạ … II SẮC KÝ RÂY PHÂN TỬ (SẮC KÝ GEN) II .1 NGUYÊN TẮC Dựa vào khả năng thẩm thấu... điện môi Hằng số điện môi Nước 81, 0 Cloroform 5,2 Axit axetic 31, 2 Benzen 2,3 Ancol metylic 31, 2 Toluen 2,3 Ancol etylic 25,8 Cacbon tetraclotua 2,2 Ancol n-propylic 22,8 Xiclohexan 2,0 Aceton 21, 5 Ete dầu hỏa 1, 9 Đicloetan 10 ,4 Ete etylic 4,4 Hằng số điện môi giảm, khả năng giải hấp giảm đối với chất hấp phụ phân cực, chất hấp phụ không phân cực thì ngược lại I.4 CỘT SẮC KÝ - Vật liệu làm cột: thủy tinh,... hoặc hấp phụ bằng dung môi phân cực II.3 PHA ĐỘNG Việc chọn dung môi chủ yếu phụ thuộc vào tính tan của hỗn hợp tách và loại detector sử dụng I.4 CỘT SẮC KÝ Phễu chứa dung môi Nước ra Nước vào Thủy tinh xốp hoặc bông thủy tinh III SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION III .1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI IONIT Ionit là các đại phân tử axit hoặc bazo không tan trong nước và các dung môi hữu cơ, chứa trên mạng lưới những ion linh... hỏa, parafin - Pha động là nước hoặc dung môi phân cực IV.3 CÁC YÊU CẦU VỀ CHẤT MANG - Diện tích bề mặt riêng lớn - Kích thước nhỏ (1 -200 µm) - Trở lại trạng thái ban đầu (về phương diện hóa học) Việc điều chế các chất mang thỏa mãn các yêu cầu trên rất khó khăn nên sắc ký phân bố ít sử dụng