Chương 1 : TỔNG QUAN
1.3. Cỏc phương phỏp tỏch và làm giàu lượng vết ion kim loại
1.3.3.2. Cơ chế lưu giữ chất tan bởi pha tĩnh [3]
Việc lựa chọn pha tĩnh phự hợp phụ thuộc vào cơ chế tương tỏc giữa pha tĩnh (chất hấp phụ) và chất phõn tớch, tức là phải xem xột đến tớnh chất kỵ nước (khụng phõn cực), phõn cực (ỏi nước), hay dạng ion của chất phõn tớch và pha tĩnh. Nhỡn chung cơ chế lưu giữ chất phõn tớch trong chiết pha rắn là lực Van der Waals (tương tỏc khụng phõn cực), liờn kết hydro, tương tỏc lưỡng cực - lưỡng cực (tương tỏc phõn cực), tương tỏc tĩnh điện. Một cỏch tổng quỏt, trong chiết pha rắn cú 4 loại tương tỏc chủ yếu sau:
- Tương tỏc pha thường (normal phase): Pha tĩnh trong chiết pha rắn pha thường là loại phõn cực, đồng thời chất phõn tớch cũng là phõn cực. Cơ chế lưu giữ chất phõn tớch trờn pha tĩnh thụng qua lực tương tỏc giữa nhúm chức phõn cực của chất phõn tớch với nhúm chức phõn cực của pha tĩnh. Lực liờn kết ở đõy là lực liờn kết hydro, tương tỏc π-π, hay cũn gọi là lực tương tỏc van der Waals. Để rửa giải cỏc chất phõn tớch ra khỏi cột chiết, cần sử dụng dung mụi rửa giải cú độ phõn cực lớn độ phõn cực của chất phõn tớch.
- Tương tỏc pha đảo (reversed phase): Tương tự như đối với sắc kớ, pha tĩnh trong chiết pha rắn pha đảo là khụng phõn cực. Chất phõn tớch khụng phõn cực hay cú độ phõn cực trung bỡnh. Sử dụng một dung mụi khụng phõn cực sẽ phỏ vỡ lực liờn kết của chất phõn tớch với pha tĩnh và rửa giải được chất phõn tớch ra khỏi cột chiết.
- Tương tỏc trao đổi ion (ion exchange): Cơ chế lưu giữ chất phõn tớch dựa trờn lực tương tỏc tĩnh điện. Chất phõn tớch ở trạng thỏi anion hay cation sẽ tham gia phản ứng trao đổi với ion cú cựng điện tớch của nhúm chức pha tĩnh. Nếu chất phõn
tớch ở dạng anion, pha tĩnh thường chứa nhúm chức amin bậc 4 (-(CH3)3N+), hoặc
amin bậc 1, 2 hay bậc 3, tuy nhiờn thường sử dụng amin bậc 4 do hiệu quả trao đổi ion tốt hơn của nhúm chức amin bậc 4. Nếu chất phõn tớch ở dạng cation, pha tĩnh là
loại cú nhúm chức sulfonic (-SO3H), hoặc nhúm chức acid yếu (-COOH; -OH;
-PO3H). Trong chiết pha rắn trao đổi ion, pH của dung dịch cú ý nghĩa quan trọng vỡ
sẽ quyết định dạng tồn tại của chất phõn tớch và tớnh chất của pha tĩnh. Vớ dụ, với pha tĩnh trờn nền silica khụng nờn sử dụng ở pH cao do tại pH cao silica sẽ bị thủy phõn và mất đi khả năng trao đổi ion của mỡnh.