GC Sắc ký khí Thực tập các phương pháp phân tích hiện đại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ PHÚC TRÌNH THỰC TẬP CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI SẮC KÝ KHÍ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS TS Huỳnh Liên Hương NHÓM THỰC HIỆN Vương Thị Ngọc Tuyết B1706431 Nguyễn Thị Phương Uyên B1706433 Nguyễn Thái Bảo B1808999 Ngành CN Kỹ thuật hóa học-Khóa 43, 44 Tháng 05/2020 Nguyên tắc hoạt động thiết bị sắc ký khí: Sự phân tích hợp chất sắc ký khí dựa khác biệt áp suất lực cấu tử pha tĩnh Các chất dạng khí cần phân tích tương tác với thành cột – phủ pha tĩnh, dẫn đến chất tách hững thời điểm khác – gọi thời gian lưu Khi chất hóa học cuối cột, phát xác định tín hiệu điện tử Trình bày qui trình thí nghiệm - Khởi động máy tính - Bật cơng tắc nguồn phân ung cấp điệ cho thiết bị sắc ký khí - Mở phần mềm GC Solution, chọn kênh phân tích - Mở valve khí Nito Lưu ý phải đảm bảo áp suất khí khơng nhỏ 500Mpa - Vào View – Instrument Monitor; chọn Single Run - Trong mục Instrument Monitor: + Carier: On + System: On + Purge flow: On + Cài đặt nhiệt độ buồng tiêm INJ (350oC) đầu dò DET (350oC) - Mở file chương trình chạy mẫu, nhấp chọn Download để tải chương trình với chương trình nhiệt cho cột là: o Chương trình 1: nhiệt độ cột bắt đầu 220 oC; gia nhiệt đến 350 oC với tốc độ 15 oC/min giữ vòng phút o Chương trình 2: nhiệt độ cột bắt đầu 200 oC; gia nhiệt đến 325 oC với tốc độ oC/min giữ vòng phút - Đợi đến GC đạt giá trị cài đặt, tiếp tục: + Mở máy nén khí (nếu máy chưa mở) + Mở khí hydro + Make up: On + Air: On + Hydrogen: On + DET: On + Flame: On - Đợi hệ thống đánh lửa xong chọn Zero Adjust - Khi hệ thống sẵn sàng cho chạy mẫu hiển thị trạng thái: Ready - Chạy mẫu + Vào sample login: ghi thông tin mẫu, nhấn OK + Trong mục Start, chọn Single Run: GC trạng thái Standby + Tiêm mẫu nhấn “Start” thiết bị Các thông số cần phải có vận hành thiết bị GC? Các thơng số cần phải có vận hành thiết bị GC: - Nhiệt độ buồng tiêm - Nhiệt độ đầu dò - Nhiệt độ cột bắt đầu Nhiệt độ cột kết thúc Tốc độ gia nhiệt Thể tích mẫu Tìm hiểu cột sắc ký sử dụng bài(Zebron ZB-5HT), loại cột tương tự ZB-5HT? Cách phân loại lựa chọn cột sắc ký? Các thông số cần biết cột sắc ký?  Cột sắc ký ZB-5HT có chiều dài, đường kính bề dày 30mì 0.25mmì 0.25àm, nhit gii hn -60 n 430C, thành phần 5% phenil 95% dimethylpolysiloxane  HT - - Các loại cột sắc ký tương tự ZB-5HT ZB-1HT, ZB-35HT, ZB-XLB-  Cách lựa chọn cột sắc ký Giới hạn nhiệt độ phù hợp Đầu cột phải vừa khít với đầu dò Đường kính cột, vật liệu làm cột phù hợp Trước lựa chọn cột để sử dụng cần biết khối lượng phân tử mẫu cần tách để chọn cột cho phù hợp  Các thông số cần biết cột sắc ký Tên cột sắc ký Chiều dài, đường kính cột, bề dày pha tĩnh Giới hạn nhiệt độ, giới hạn áp suất, giới hạn thể tích cột Vật liệu làm cột Cách xác định thời gian lưu, diện tích peak Xác định thời gian lưu peak sắc ký đồ thu nhận - Các chất dạng khí cần phân tích tương thích với thành cột, phủ pha tĩnh, dẫn đến chất tách điểm khác gọi thời gian lưu Khi chất hóa học khỏi cột, phát xác định tin hiệu điện tử - Diện tích peak xác định cách tính tốn hay tự động phần mềm Sắc ký đồ phân giải peak có dạng giống với biểu đồ Gaussian Trong tương ứng với thời gian lưu peak phân giải; độ lệch chuẩn peak ( phương sai); y tín hiệu nhận từ detector, giống hàm theo thời gian x mơ tả phương trình: f(x) = - Thời gian lưu tr thời gian từ lúc chất tan i nạp vào cột tách phận tiêm mẫu lúc chất khỏi cột thời điểm có nồng độ cực đại Ta có: tr = tS + tM - - tr thời gian lưu cột hợp chất A tính từ lúc trích mẫu tS thời gian lưu hiệu chỉnh hợp chất A (corrected retention time) TM thời gian chết (dead time, thời gian để pha động ngang qua cột) Ở Olive oil 3-1:  tr1 = 15  tr2 = 19 Ở Olive oil 2-1:  tr1 = 11  tr2 = 16,5  tr3 = 20,5 Ở Olive oil 2:  tr = 27,75 Phương pháp nội chuẩn, ngoại chuẩn - Phương pháp nội chuẩn phương pháp cho phép xác định nồng độ chất quan tâm mà không bị ảnh hưởng đáng kể thể tích tiêm mẫu lần tiêm Để thực cần tìm chất có tính chất hóa lí cấu trúc tương tự với chất cần xác định Chất chuẩn mẫu thử thêm vào ống tiêm với lượng tiến hành sắc kí điều kiện - Phương pháp ngoại chuẩn: Chất chuẩn tiến hành sắc kí trước với nồng độ tăng dần, mẫu thử tiến hành sắc ký sau với nồng độ tăng dần Các loại đầu dò sắc ký khí - Detector dẫn nhiệt (TCD): phát hợp chất diện nồng độ nhỏ, nhạy - Detector ion hóa lửa (FID): nhạy, phát hợp chất diện nồng độ nhỏ - Detector cộng kết điện tử (ECD): nhạy, nhạy với số hợp chất, không làm hư hại mẫu - Một số loại khác: Đầu dò phóng ion (DID), đầu dò bẫy điện tử (ECD), đầu dò quang kế lửa (FPD), đầu dò phát xạ nguyên tử (AED),… Ý nghĩa việc sử dụng chương trình nhiệt? - Thiết lập thơng số nhiệt độ để phù hợp với tính chất mẫu cần phân tích nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ phân hủy; - Làm hệ thống ổn định; - Tốc độ gia nhiệt phù hợp để kết cho quan sát dễ dàng hiệu quả, bị nhiễu Các yếu tố ảnh hưởng đến kết phân tích? - Khí mang bị nhiễm bẩn - Cột, đường ống dẫn, đệm cao su bị rò rỉ - Tạp chất đầu bơm mẫu - Không nắm vững tính chất mẫu Thao tác thực khơng nhanh gọn Bơm tiêm không chưa rữa với dung mơi (20-30 lần) Thể tích mẫu cho vào q nhiều 10 Bảng kết Giải thích kết thu được, mối tương quan thời gian lưu độ phân cực, áp suất cấu tử mẫu? Nhiệt độ cột giữ khoảng từ 200 đến 325 oC: Ở Olive 2: tốc độ gia nhiệt oC/phút giữ cố định 325 oC phút => thời gian lưu ngắn, độ phân cực kém, độ chọn lọc tồi Ở Olive 2-1: tốc độ gia nhiệt 15 oC/phút giữ cố định 325 oC 15 phút => thời gian lưu tương đối dài, độ phân cực tốt, độ chọn lọc tốt Ở Olive 3-1: tốc độ gia nhiệt 15 oC/phút giữ cố định 325 oC 30 phút => thời gian lưu tương đối dài, độ phân cực tốt, độ chọn lọc tốt Mối tương quan thời gian lưu độ phân cực, áp suất cấu tử mẫu: nhiệt độ tỉ lệ thuận với áp suất cột sắc ký, nhiệt độ tăng áp suất tăng Tốc độ gia nhiệt nhanh thời gian lưu dài, độ phân cực tốt  ...1 Nguyên tắc hoạt động thiết bị sắc ký khí: Sự phân tích hợp chất sắc ký khí dựa khác biệt áp suất lực cấu tử pha tĩnh Các chất dạng khí cần phân tích tương tác với thành cột – phủ pha... gia nhiệt Thể tích mẫu Tìm hiểu cột sắc ký sử dụng bài(Zebron ZB-5HT), loại cột tương tự ZB-5HT? Cách phân loại lựa chọn cột sắc ký? Các thông số cần biết cột sắc ký?  Cột sắc ký ZB-5HT có chiều... tiến hành sắc kí điều kiện - Phương pháp ngoại chuẩn: Chất chuẩn tiến hành sắc kí trước với nồng độ tăng dần, mẫu thử tiến hành sắc ký sau với nồng độ tăng dần Các loại đầu dò sắc ký khí - Detector