Các chất ở dạng khí cần phân tích sẽ tương tác với thành cột – được phủ bởi pha tĩnh, dẫn đến từng chất được tách ra tại hững thời điểm khác nhau – gọi là thời gian lưu.. - Mở file chươn
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ
PHÚC TRÌNH THỰC TẬP CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI
SẮC KÝ KHÍ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NHÓM THỰC HIỆN
Nguyễn Thị Phương Uyên B1706433 Nguyễn Thái Bảo B1808999
Ngành CN Kỹ thuật hóa học-Khóa 43, 44
Tháng 05/2020
Trang 21
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị sắc ký khí:
Sự phân tích hợp chất trong sắc ký khí dựa trên sự khác biệt về áp suất hơi và ái lực của từng cấu tử và pha tĩnh Các chất ở dạng khí cần phân tích sẽ tương tác với thành cột – được phủ bởi pha tĩnh, dẫn đến từng chất được tách ra tại hững thời điểm khác nhau – gọi là thời gian lưu Khi các chất hóa học đi ra ở cuối cột, sẽ được phát hiện và xác định bằng các tín hiệu điện tử
2
Trình bày qui trình thí nghiệm
- Khởi động máy tính
- Bật công tắc nguồn phân ung cấp điệ cho thiết bị sắc ký khí
- Mở phần mềm GC Solution, chọn kênh phân tích 1
- Mở valve khí Nito Lưu ý phải đảm bảo áp suất khí không nhỏ hơn
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) và 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 và giữ trong vòng 5 phút
o Chương trình 2: nhiệt độ cột bắt đầu 200 oC; gia nhiệt đến 325 oC với tốc độ 5 oC/min và giữ trong vòng 6 phút
- Đợi đến khi 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 khi hệ thống đánh lửa xong chọn Zero Adjust
- Khi hệ thống đã sẵn sàng cho chạy mẫu sẽ hiển thị trạng thái: Ready
- Chạy mẫu
+ Vào sample login: ghi thông tin mẫu, nhấn OK
+ Trong mục Start, chọn Single Run: GC ở trạng thái Standby
+ Tiêm mẫu và nhấn “Start” trên thiết bị
3
Các thông số nào cần phải có khi vận hành thiết bị GC?
Các thông số cần phải có khi vận hành thiết bị GC:
- Nhiệt độ buồng tiêm
- Nhiệt độ đầu dò
Trang 3- Nhiệt độ cột bắt đầu
- Nhiệt độ cột kết thúc
- Tốc độ gia nhiệt
- Thể tích mẫu
4
Tìm hiểu về cột sắc ký sử dụng trong bài(Zebron ZB-5HT), các loại cột tương tự ZB-5HT? Cách phân loại và lựa chọn cột sắc ký? Các thông số cần biết trên cột sắc ký?
Cột sắc ký ZB-5HT có chiều dài, đường kính trong và bề dày lần lượt là 30m× 0.25mm× 0.25µm, nhiệt độ giới hạn -60 đến 430˚C, thành phần 5% phenil và 95% dimethylpolysiloxane
Các loại cột sắc ký tương tự ZB-5HT là ZB-1HT, ZB-35HT, ZB-XLB-HT
- Giới hạn nhiệt độ phù hợp
- Đầu cột phải vừa khít với đầu dò
- Đường kính cột, vật liệu làm cột phù hợp
- Trước khi 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 trên cột sắc ký
- Tên cột sắc ký
- Chiều dài, đường kính trong cột, bề dày pha tĩnh
- Giới hạn nhiệt độ, giới hạn áp suất, giới hạn thể tích cột
- Vật liệu làm cột
5
Cách xác định thời gian lưu, diện tích peak Xác định thời gian lưu của các peak chính trong sắc ký đồ thu nhận được
- Các chất ở dạng khí cần phân tích sẽ tương thích với thành cột, được phủ bởi
pha tĩnh, dẫn đến từng chất được tách ra tại những điểm khác nhau được gọi là thời gian lưu Khi các chất hóa học đi ra khỏi cột, sẽ được phát hiện và xác định bằng các tin hiệu điện tử
- Diện tích peak được xác định bằng cách tính toán hay tự động bằng phần mềm.
Sắc ký đồ phân giải của một peak có dạng giống với biểu đồ Gaussian Trong
đó tương ứng với thời gian lưu của peak phân giải; là độ lệch chuẩn của peak ( là phương sai); y là tín hiệu nhận được từ detector, nó giống như hàm theo thời gian x được mô tả bởi phương trình:
f(x) =
- Thời gian lưu tr là thời gian từ lúc chất tan i được nạp vào cột tách ở bộ phận tiêm mẫu cho đến lúc chất ra khỏi cột ở thời điểm có nồng độ cực đại
Ta có: tr = tS + tM
Trang 4tr là thời gian lưu trong cột của hợp chất A tính từ lúc trích mẫu.
tS là thời gian lưu đã được hiệu chỉnh của hợp chất A (corrected retention time)
TM là thời gian chết (dead time, thời gian để pha động đi ngang qua cột)
- Ở Olive oil 3-1:
tr1 = 15 min
tr2 = 19 min
- Ở Olive oil 2-1:
tr1 = 11 min
tr2 = 16,5 min
tr3 = 20,5 min
- Ở Olive oil 2:
tr = 27,75 min
6
Phương pháp nội chuẩn, ngoại chuẩn
- Phương pháp nội chuẩn là phương pháp cho phép xác định đúng nồng độ của
chất quan tâm mà không bị ảnh hưởng đáng kể bởi thể tích tiêm mẫu giữa các lần tiêm Để thực hiện cần tìm một chất có tính chất hóa lí và cấu trúc tương tự với chất cần xác định Chất chuẩn và mẫu thử được thêm vào ống tiêm với 1 lượng bằng nhau rồi tiến hành sắc kí trong cùng điều kiện
- Phương pháp ngoại chuẩn: Chất chuẩn được tiến hành sắc kí trước với nồng độ
tăng dần, mẫu thử được tiến hành sắc ký sau với nồng độ tăng dần
7
Các loại đầu dò trong sắc ký khí
- Detector dẫn nhiệt (TCD): không thể phát hiện hợp chất hiện diện ở nồng độ
nhỏ, kém nhạy
- Detector ion hóa ngọn lửa (FID): nhạy, phát hiện hợp chất hiện diện ở nồng độ
nhỏ
- Detector cộng kết điện tử (ECD): rất nhạy, chỉ nhạy với một số ít 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 ngọn lửa (FPD), đầu dò phát xạ nguyên tử (AED),…
8
Ý nghĩa của việc sử dụng chương trình nhiệt?
- Thiết lập thông số nhiệt độ để phù hợp với tính chất mẫu cần phân tích như
nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ phân hủy;
- Làm hệ thống ổn định;
- Tốc độ gia nhiệt phù hợp để kết quả cho ra được quan sát dễ dàng và hiệu quả,
ít bị nhiễu
9
Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích?
- Khí mang bị nhiễm bẩn
- Cột, đường ống dẫn, đệm cao su bị rò rỉ
- Tạp chất trong đầu bơm mẫu
Trang 5- Không nắm vững tính chất của mẫu
- Thao tác thực hiện không nhanh và gọn
- Bơm tiêm không sạch do chưa rữa với dung môi (20-30 lần)
- Thể tích mẫu cho vào quá nhiều.
10
Bảng kết quả Giải thích kết quả thu được, mối tương quan giữa thời gian lưu
và độ phân cực, áp suất hơi của các cấu tử trong mẫu?
Nhiệt độ trong cột được giữ trong khoảng từ 200 đến 325 oC:
Ở Olive 2: tốc độ gia nhiệt là 5 oC/phút và được giữ cố định ở 325 oC trong 5 phút => thời gian lưu ngắn, độ phân cực kém, độ chọn lọc tồi
Ở Olive 2-1: tốc độ gia nhiệt là 15 oC/phút và được giữ cố định ở 325 oC trong
15 phút => thời gian lưu tương đối dài, độ phân cực tốt, độ chọn lọc tốt
Ở Olive 3-1: tốc độ gia nhiệt là 15 oC/phút và được giữ cố định ở 325 oC trong
30 phút => thời gian lưu tương đối dài, độ phân cực tốt, độ chọn lọc tốt
Mối tương quan giữa thời gian lưu và độ phân cực, áp suất hơi của các cấu tử trong mẫu: nhiệt độ tỉ lệ thuận với áp suất trong cột sắc ký, khi nhiệt độ tăng thì áp suất tăng Tốc độ gia nhiệt càng nhanh thì thời gian lưu càng dài, độ phân cực càng tốt