CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.2. Phương pháp chiết pha rắn
Nguyên tắc:ở phương pháp này dựa vào tương quan lực tương tác của các chất có trong mẫu với pha động (dung môi), và pha tĩnh (chất hấp phụ trên pha rắn). Tùy vào độ phân cực của pha động và pha tĩnh mà ta phân loại thành sắc ký pha thuận (pha động phân cực hơn pha tĩnh) và sắc ký pha đảo (pha động kém phân cực hơn pha tĩnh).
Các kỹ thuật chiết pha rắn hay dùng để tách chiết PCBs từ mẫu: kỹ thuật vi chiết pha rắn (SMPE), kỹ thuật chiết pha đảo trên cột C18, kỹ thuật chiết SFE…
Ưu điểm chiết pha rắn hơn chiết lỏng lỏng: hiệu suất thu hồi > 90%. Quy trình nhanh dễ tự động hóa. Ít tốn dung môi do đó ít độc hại. Hệ số làm giàu mẫu cao, có thể kết hợp tách chiết và làm giàu, làm sạch.
Một số kỹ thuật chiết PCBs ra khỏi nền mẫu bằng chiết pha rắn (SPE):
Kỹ thuật chiết SPE thông thường: đối với các hợp chất PCBs khi sử dụng phương pháp chiết pha rắn có thể sử dụng các chất hấp phụ là C18, silicagen, silica lỗ xốp được gắn hợp chất diol (Diol Sep-pak), Florisil, Al2O3, amino propylsilane. Các bước thực hiện tuần tự: hoạt hóa cột chứa chất hấp phụ, chuyển chất phân tích lên cột, rửa các tạp chất ảnh hưởng, rút khô, rửa giải bằng dung môi thích hợp, đuổi dung môi, định mức lại bằng dung môi thích hợp. Hiện nay phương pháp tách chiết, làm giàu, làm sạch với cột chiết pha rắn được dùng rộng rãi. Bước giải hấp thực hiện với các dung môi không phân cực Toluen, Hexan (dùng nhiều nhất), diclometan, đến hơi phân cực Dietylte, Etyl acetat, hoặc hỗn hợp các dung môi trên. Thông thường quy định chiết tách PCBs ra khỏi nền mẫu có nhiều chất béo dùng hai cột là Florisil rửa giải với hỗn hợp Diclometan:Hexan (1:4), sau đó làm sạch trên cột Silicagen với dung môi rửa giải là Hexan, hoặc cũng có thể tiến hành chiết và làm sạch trên cột Silicagen và Silicagen được sử lý với H2SO4 (tỉ lệ m/m 44%), với một số mẫu nước cũng có thể tách chiết trên cột C18 với dung môi rửa giải là Toluen và làm sạch qua cột Florisil với dung môi rửa giải là hỗn hợp Dietylete : Hexan (5%), hay dùng kết hợp 2 cột Silicagen chiết tách và
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
cột Alumina (Al2O3) làm sạch. Hiệu suất thu hồi cao 80-120%. Với các mẫu đất có hàm lượng lưu huỳnh nhiều có thể tiến hành loại lưu huỳnh bằng bột Cu.
Với chất hấp phụ là C18 thích hợp khi phân tích các mẫu nước. Thích hợp dùng với các chất phân tích có độ phân cực từ thấp đến không phân cực, sử dụng để hấp phụ các chất kị nước. Đôi khi để tăng tính hấp phụ của PCBs trên bề mặt chất hấp phụ có thể thêm một số chất điện hoạt như NaCl vì các chất này sẽ giảm độ hòa tan PCBs trong nền mẫu với hiệu suất thu hồi sau chiết > 95%.
Kỹ thuật vi chiết pha rắn SPME (Solid-Phase Micro Extraction): dựa trên cơ chế hấp phụ của các hợp chất hữu cơ cần phân tích từ pha nước hoặc pha khí lên sợi Silica được phủ các chất hấp phụ thích hợp PDMS/DVB (divinyl benzene), polymetylsiloxan (PDMS), poliacrylat… các hợp chất bám trên sợi Silica sẽ được giải hấp trực tiếp vào buồng hóa hơi của thiết bị sắc ký. Kỹ thuật này hiện nay được áp dụng nhiều vì tiến hành nhanh, không dùng dung môi như ở chiết lỏng lỏng, chiết pha rắn thông thường, loại trừ được cản nhiễu và thích hợp phân tích cho các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như PHAs, hay phân tích cho các mẫu sinh học. Hiệu suất thu hồi cao, độ lệch chuẩn thấp từ 3% (PCB52) đến 12% (PCB289), LOD = 1pg/Ml.
Kỹ thuật chiết với chất lỏng siêu tới hạn SFE (Supercritical Fluid Ectraction): lựa chọn pha tĩnh thích hợp (thường là Florisil) để hấp phụ chất phân tích, sau đó dùng “dung môi” giải hấp là CO2 siêu tới hạn. “Dung môi” sạch sẽ không có nhiễm bẩn và mất mẫu trong quy trình xử lí mẫu, do vậy giới hạn phát hiện thấp cỡ 2ppt. H% > 87%. Có thể ghép để chiết trực tiếp rồi đưa vào hệ thống phân tích SFE-GC/MS. Tuy nhiên thiết bị đắt tiền thường đi kèm với bộ tiêm mẫu tự động, bộ nạp CO2 duy trì ở nhiệt độ thấp -30oC đến -40oC, áp suất cao để duy trì trạng thái siêu tới hạn, giá thành phân tích cao.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu