PHẦN 3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ
5. Hệ số phân giải
4.3. Các loại cột và pha tĩnh sử dụng trong sắc ký khí
khí Fundamentals of GC Columns
198
4.3. Các loại cột và pha tĩnh sử dụng trong sắc ký khí
199
Các loại cột và pha tĩnh sử dụng trong sắc ký khí
200
Ưu điểm của cột mở so với cột nhồi
Kiểu cột tách Cột mao quản phim mỏng
WCOT
Cột mao quản lớp mỏng
SCOT
Cột mao quản nhồi
PLOT
Cột nhồi thông thường Chiều dài 10 -100 m 10 -100 m 1 – 6 m 1 – 4 m Đường kính
trong 0.25-0.50 mm 0.50 mm 1 mm 2 – 4 mm
Hiệu quả cột
tách 1000 – 3000
ủúa/m 600 – 1200
ủúa/m 1000–3000
ủúa/m 500 – 1000 ủúa/m Lượng mẫu 10 – 100 ng 10 ng- 1g 10ng- 10g 10 ng - 1 mg
Aùp suất thấp thấp Rất cao cao
Tốc độ phân
tích nhanh nhanh trung bình chậm
Trơ hóa học tốt tốt trung bình kém nhất
Tính thaám cao cao thaáp thaáp
201
Các loại pha tĩnh sử dụng trong sắc ký khí
Pha tĩnh Tên thường dùng
Tính phân
cực Ứng dụng
Cycloparaffin Squalane Không phân
cực Các hydrocarbon
Polydimethyl siloxane
OV-1, SE-30
Không phân cực
Các ứng dụng thông thường, hydrocarbon, nhân thơm, dược phẩm, steroid, PCBs Poly (phenylmethyl
dimethyl) siloxane (10% phenyl)
OV-3 SE-52
Hơi phân cực Acid béo đã ester hóa, alkaloid, dược phẩm, các
hợp chất halogen hóa Polyethylene glycol Carbowax Phân cực Acid tự do, alcol, ether, tinh
dầu, glycol Poly (phenylmethyl
dimethyl) siloxane (50% phenyl)
OV-17 Phân cực trung bình
Dược phẩm, steroid, thuốc BVTV, glycol Poly (dicyanoalkyldi
methyl)siloxane OV-275 Phân cực cao Acid béo chưa no nhiều nối đôi, acid tự do, alcol
202
Các loại pha tĩnh sử dụng trong sắc ký khí Buồng hóa hơi trong injector (TK)
Thiết kế cơ bản
◦Một ống thủy tinh thẳng chịu nhiệt
◦Thân injector được làm bằng thép không gỉ Mẫu được đưa vào
◦Bay hơi nhanh ở nhiệt độ cao
◦Được di chuyển vào cột bằng khí mang
Kỹ thuật bơm mẫu chia dòng và không chia dòng (split/splitless)
205
Các detector trong SKK
206
Dectector dẫn nhiệt (thermal conductivity dectector):khí mang có độ dẫn nhiệt tốt: hydro, heli
Khi các phân tử hữu cơ thay thế chất khí mang thì tính đãn nhiệt của nó thay đổi do nhiệt độ trong các cấu tử tăng lên sẽ dẫn đến sự thay đổi trong điện trở →tạo một tín hiệu dưới dạng mũi sắc ký
Detector ion hóa ngọn lửa (flame-ionization detector): khí mang N2 Nhờ nhiệt độ cao của ngọn lửa hydro, các chất hữu cơ từ cột tách đi vào detector bị bẻ gãy mạch, bị ion hóa nhờ có oxy của không khí để tạo thành các ion trái dấu tương ứng. Các ion tạo thành được chuyển về các bản điện cực trái. Dòng ion được giảm áp và độ giảm hiệu điện thế này được khuếch đại và ghi lại
Các detector trong SKK
207
Detector cộng kết điện tử (electron capture detector): khí mang được dùng là Ar, N2
Điện tử sơ cấp của nguồn phát tia β (do Ni63) sẽ ion hóa phân tử khí mang làm bắn ra điện tử thứ cấp, tạo dòng điện trong điện Khi có sự hiện diện của mẫu, thường là chất có độ âm điện cao, sẽ nhận điện tử thứ cấp, làm giảm cường độ dòng điện, tương ứng với sự xuất hiện mũi sắc kí
Kỹ thuật bơm mẫu headspace
208
Bài tập
Một hỗn hợpn-heptane, tetrahydrofuran, 2-butanone, and n-propanol rửa giải theo trật tự này khi sử dụng cột có pha tĩnh phân cực như Carbowax. Trật tự rửa giải sẽ đảo ngược lại chính xác theo thứ tự trên khi sử dụng pha tĩnh không phân cực như polydimethyl siloxane. Giải thích trật tự rửa giải trong mỗi trường hợp.
209
Bài tập
Các số liệu sau đây thu được khi phân tích sắc kí khí p-xylene và methyl isobutylketone (MIBK) trên cột mao quản.
Giải thích sự khác nhau giữa thời gian lưu, diện tích pic, và độ rộng pick khi chuyển từ tiêm mẫu chia dòng sang tiêm mẫu không chia dòng.
210
Thời gian lưu của hỗn hợp gồm 2 chất A và B tương ứng là tRA= 4,27 phút và tRB = 4,61 phút, thời gian lưu chết là tM
=0,3 phút
Câu 35: Hệ số chứa K’ của chất A và B là:
a/ 14,2 và 15,4 b/ 14,4 và 13,2 c/ 13,2 và 14,4 d/ 15,4 và 14,2 Câu 36: Độ chọn lọc α của chất A và B là:
a/ 1,16 b/ 1,12
c/ 1,09 d/ 0,84
Câu 37: Độ rộng chân peak WA và WBlần lượt là 0,251 phút và 0,219 phút. Hệ số phân giải Rslà:
a/ 2,63 b/ 1,45
c/ 2,36 d/ 2,18
Câu 38: Số đĩa lý thuyết của chất A và B biết độ rộng bán peak W1/2 của chất A và B tương ứng là 0,075 và 0,070 (Cho phép làm tròn số trong phạm vi 100)
a/ 24000 và 18000b/ 36000 và 48000 c/ 18000 và 24000d/ 28000 và 14000