2.5 Phương pháp phân tích
2.5.2 Phân tích khối lượng phân tử (GC-MS)
Xác định khối lượng phân tử, định lượng từng cấu tử có trong mẫu phân tích.
Sử dụng máy GC-MS ở trung tâm phân tích công nghệ cao Hoàn Vũ, địa chỉ 112 A Lương Thế Vinh, Tân Thới Hoà, Tân phú, Tp.HCM.
Vạch dung môi
Vạch xuất phát mẫu
Máy GC: HP 5890, agilent.
Cột sử dụng trong GC: ZB-5 dài 30mx250micron, 0.25micron
chiều dày màng.
Chương trình nhiệt: bắt đầu 40oC/phút, sau đó gia nhiệt 10oC/phút đến 300oC, giữ nhiệt ở 300oC trong 5phút.
Tốc độ dòng khí mang qua cột: Helium 1ml/phút.
Nhiệt độ buồng tiêm mẫu: 250oC.
Đầu dò MS: HP 5972-Bộ lọc ion tứ cực (quadrupole).
EL mode 70eV.
Nhiệt độ đường truyền ion 300oC.
Kiểu quét MS: Full, khoảng quét 33-550amu.
Solvent delay: 3 phút.
Sampling: 3 lần.
Threshold: 100.
Phương pháp phân tích: bao gồm 2 giai đoạn
Sắc ký khí (GC)
Cửa nhập mẫu (injection port): 1àl dung dịch mẫu vào mỏy GC, mẫu sẽ được dòng khí trơ, thường sử dụng helium chạy qua cột sắc ký.
Cửa nhập mẫu được gia nhiệt lên 300oC để biến toàn bộ mẫu hoá chất thành dạng khí.
Lò gia nhiệt (oven): Bộ phận bao quanh cột sắc ký là lò gia nhiệt được thiết kế đặc biệt. Có tác dụng gia nhiệt cột sắc ký để di chuyển các phân tử hoá học chạy qua cột. Khoảng gia nhiệt của lò là 40-320oC.
Cột sắc ký: Cột sắc ký mỏng hình xoắn ốc có chiều dài 30m được phủ một lớp màng polyme đặc biệt bên trong. Các cấu tử trong mẫu khi đi
qua cột nhờ dòng khí trơ lôi cuốn được tách ra dựa vào mức độ bay hơi khác nhau của chúng. Cấu tử có độ bay hơi cao sẽ đi qua cột nhanh hơn có độ bay hơi thấp.
Luận văn cao học Lê Huy Thanh
H nh 2-3: Cấu tạo bộ phận sắc ký khí (GC)
Phân tích khối lượng phân tử (MS)
Nguồn Ion (Ion source): dòng cấu tử sau khi di chuyển qua GC, tiếp tục đến thiết bị MS. Ở đây dòng cấu tử bị bắn phá bởi electron, vỡ thành
từng mảnh nhỏ và trở thành các hạt mang điện tích dương gọi là ion.
Đây là giai đoạn quan trọng vì các mảnh cấu tử sau khi bắn phá phải được tích điện trước khi qua màng lọc.
Màng lọc (filter): các mảnh cấu tử sau khi được tích điện thành ion di
chuyển qua trường điện từ đóng vai trò lọc các ion theo khối lượng.
Nhân viên phân tích có vai trò điều chỉnh khoảng khối lượng có thể đi qua màng lọc. Màng lọc quét liên tục khối lượng của các ion chạy qua từ
nguồn ion.
Đầu dò (detector): Đầu dò đếm số lượng ion có cùng khối lượng đi qua màng lọc, và gửi thông tin đến máy tính để thiết lập phổ khối lượng. Phổ khối lượng ghi lại số lượng ion với khối lượng khác nhau đi qua màng lọc.
H nh 2-4: Cấu tạo bộ phận phân tích khối lượng phân tử (MS)
2.5.3 Phân tích định lượng thành phần s n phẩm (phổ GC-FID)
Định lượng thành phần phần trăm các chất có trong sản phẩm. Sử dụng hệ thiết bị đo GC-FID tại Phòng thí nghiệm Trọng điểm Đại học quốc gia về Hóa học – khoa Hóa, Đại học Bách Khoa TP. HCM.
2.5.4 Định danh nhóm chức (phổ hồng ngoại FT-IR)
Phổ hồng ngoại được đo bằng máy quang phổ hồng ngoại Tensor37 của hãng Bruker optic/Đức.
H nh 2-5: Máy quang phổ hồng ngoại tensor 37
Để định danh các nhóm chức trong sản phẩm, thường dùng phương pháp đo phổ hồng ngoại. Phương pháp này sử dụng bức xạ hồng ngoại chiếu vào bề mặt mẫu. Một phần bức xạ có năng lượng bằng với năng lượng dao động nối của phân tử hay nguyên tử trong phân tử sẽ bị hấp thu. Vùng hồng ngoại sử dụng tốt nhất là khoảng 2.5 đến 50àm tương ứng với vựng phổ từ 4000-200 cm-1. Phổ phõn tớch được so sánh với tần số chuẩn của các nhóm chức để xác định nhóm chức có trong
Luận văn cao học Lê Huy Thanh
sản phẩm, kết hợp với phổ khối lượng GC-MS, và phổ cộng hưởng từ NMR để xác định cấu trúc sản phẩm.
2.5.5 Phân tích cộng hưởng từ hạt nhân 1HNMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1HNMR được đo tại trung tâm phân tích hoá học của trường đại học Khoa học tự nhiên.
H nh 2-6: Máy phân tích cộng hưởng từ NMR
Phương pháp đo
Mẫu chất (10mg) được hoà tan trong dung môi phù hợp (CDCl3) thành dung dịch khoảng 0.5ml. Dung dịch này được đặt trong ống thuỷ tinh có đường kính 5mm, dài khoảng 20cm. Ống được đặt thẳng đứng trong máy NMR, ở khoảng giữa hai cực của nam châm, sao cho từ trường đi
ngang qua ống. Để tăng tính đồng nhất của từ trường, ống thuỷ tinh đựng mẫu được xoay quanh trục thẳng đứng với vận tốc khoảng 30 vòng/s bởi một turbin khí.
Từ trường của nam châm máy NMR sẽ khiến cho các hạt nhân 1H định hướng song song cùng chiều hoặc song song ngược chiều với hướng từ trường của nam châm. Tiếp đo mẫu chất được chiếu xạ bởi năng lượng sóng radio. Nếu tần số bức xạ của song radio được giữ nguyên không đổi, còn lực áp dụng của từ trường thay đổi, thì mỗi hạt nhân sẽ có sự cộng hưởng tại một lực từ trường khác nhau. Một đầu dò nhạy sẽ ghi