Sắc ký bản mỏng [5] - PHUONG PHAP SAC KY

PHUONG PHAP SAC KY - SAC KY BAN MONG

1.4.2. Sắc ký bản mỏng [5]

1.4.2.1. Nguyên lý chung của phương pháp sắc ký bản mỏng

Sắc ký bản mỏng là hệ sắc ký lỏng - rắn mà pha tĩnh rấn được trải thành lớp mỏng trên bản kính, nhựa hay kim loại. Giọt dung dịch mẫu nghiên cứu được nhỏ

trên đường xuất phát cách ria bản | cm, còn ra bản được nhúng vào một dung môi thích hợp, dung môi này đóng vai trò là pha động. Dưới tác dụng của lực mao quản,

dung môi sẽ chuyển động đọc theo lớp hấp phụ và chuyển vận của các cấu tử với vận tốc khác nhau đưa đến việc tách các cấu tử. Sự khuyết tán các cấu tử trong lớp

hấp phụ vừa theo chiểu doc vừa theo chiéu ngang, vì vậy có thể xem quá trình sắc

ký thực hiện theo hai chiều.

Ưu điểm cơ bản của phương pháp sắc ký bản mỏng là thiết bị đơn giản, thời gian

phân tích không kéo dài.

Tinh chất hấp phụ của hệ sắc ký bản mỏng được đặc trưng bằng trị số R (Ratio

of font - tỷ số các tuyến), Ry được xác định theo:

Su: Khoảng cách điểm xuất phát - Trung tâm vệt chất

( ` ˆ Khoảng cách điểm xuất phát - Tiền tuyến dung môi

R, = 7

R; là đại lượng đặc trưng cho sắc ký bản mỏng. R; không phụ thuộc nổng độ nhưng chịu ảnh hưởng của các yếu tố: Chất lượng và tính hoạt động của chất hấp

phụ, độ ẩm của chất hấp phụ, chất lượng của dung môi... đó là những yếu tố rất

khó kiểm soát.

Sink niên thuự( kiện: Aguygén Udn Tan Drang 34

“uận van tốt ngkiệp Gido siên huttng dẫn: hấu Li Uda Dang Tiền tuyến dung môi

Điểm xuất phát

Dung môi

sắc ký

Hình 2: Sơ đổ thực nghiệm xác định các đặc trưng của sắc ký bản mỏng 1.4.2.2. Các trường hợp sắc ký bản mỏng [ 1Š}

1.4.2.2.1. Phương pháp sắc ký đi lên

Đầu đưới của đải giấy nhúng vào tướng động, tướng động chạy lên được là nhờ lực hút mao dẫn.

Mực dung môi chỉ ngập bản khoảng 0,7 cm, nghĩa là nằm dưới điểm xuất phát 0,3 cm. Quang đường di chuyển của dung môi qua bản không quá 10 -12 cm vì sau đó tốc độ chuyển động của dung môi rất chậm, vết sắc ký bị loang rộng và R; bị dao

động nhiều.

Tiền tuyến dung môi

Điểm xuất phát

Hình 3: Sắc ký đi lên

Uu điểm: Dụng cụ đơn giản có thể đánh giá định lượng.

Nhược điểm: Trọng lực tác dụng ngược chiểu với lực mao dẫn, tốc độ hút lên giảm mạnh sau khi đã chạy được khoảng 20 cm. Chỉ áp dụng cho những chất có trị số R, khác nhau tương đối lớn.

IV.2.2.2. Phương pháp sắc ký đi xuống

Đầu trên của đải giấy nhúng vào tướng động, tướng động chạy xuống nhờ sự tác dụng của trọng lực và lực mao quản. Phương pháp sắc ký đi xuống có thể được tiến

hành theo nhiều cách khác nhau. Một trong các cách là treo bản và lọ chứa dung

môi trong bình sắc ký, dung môi thấm vào bản nhờ băng giấy nối vào bản và nhúng

vào dung môi.

Sink niên thực kiện: (Àguyên Udn Fan Cang 35

.Đuậm odn (di nghiệp Gide diều luớng dẫn: Thdy £2 Uden Pang

Trong góc của bình sắc ký có thể đặt thêm một lọ dung môi để quá trình bão

hòa hơi dung môi trong bình diễn ra nhanh hơn.

Ưu điểm: Tướng động chạy nhanh, khoảng chạy không bị giới hạn, có thể tách

những hợp chất có trị số Ry ít khác nhau.

Nhược điểm: Dụng cụ phức tạp hơn so với phương pháp chạy lên.

Hình 4: Sắc ký đi xuống

L.4.2.2.3. Phương pháp vòng tròn ngang

Phương pháp sắc ký này được thực hiện theo kiểu vòng tròn để dung môi bay hơi tự do, dưới tác dụng của lực mao quản, dung môi sẽ chuyển động hướng từ tâm

ra ngoài và như vậy các cấu tử sẽ phân bố trên bản mỏng dưới dang các vòng tròn

đồng tâm.

Us điểm: Thao tác nhanh, các đám chất nhỏ và sắc cạnh, hiệu ứng tách cao hơn

là hai phương nêu trên.

Nhược điểm: Chỉ có thể đánh giá định tính, chỉ khi nào vận dụng phương pháp

chia vùng (chia mảnh giấy thành từng vùng) mới có thể cho hợp chất chuẩn cùng

chạ y được.

LA.2.2.4. Phương pháp sắc ký hai chiều

Đối với dung dịch phân tích chứa nhiều cấu tử (10 chất trở lên) người ta thường dùng phương pháp sắc ký hai chiểu để tách chúng. Sau khi cho chạy một chiéu với

dung môi thứ nhất, xoay giấy 90° và chạy tiếp với hệ dung môi hai.

1.4.2.3. Ứng dụng của phương pháp sắc ký bản mỏng [3]

Phương pháp sắc ký bản mỏng là một phương pháp tách và phân tích các hợp chất hữu cơ và vô cơ.

1.4.2.3.1. Các hợp chất hữu cơ

Để so sánh xem 2 chất nghỉ là giống nhau: Chấm 2 mẫu thành 2 điểm trên

cùng một bản, sau khi triển khai sfc ký bản mỏng nếu chúng có cing R¿ thì chúng có thể được xem là giống nhau.

Để xác định số cấu tử trong một hỗn hợp.

Để tìm dung môi thích hợp để triển khai bằng sắc ký cột: Với mẫu lạ chưa

có tài liệu tham khảo, can tách bằng sắc ký cột thì phai tìm dung môi thích hợp bằng cách thử nghiệm độ khuyết tán mẫu trong các loại dung môi khác nhau trên cùng

Sink olén thực kiện: (guuyn “ăn Fan Trang 36

Lugn odn tất nghiệp Gido niên kướớg dẫn: Thay -Đề Oda Dang

một tấm bản mỏng được tráng bằng chất hấp phụ cùng loại với chất hấp phụ sẽ dùng để sắc ký cột. Dung môi nào tách tốt nhất trên sắc ký bản mỏng sẽ thích hợp cho sắc ký cột.

Để theo đối quá trình triển khai của sắc ký cột.

Để kiểm tra độ tinh khiết của một hợp chất: Don chất sẽ cho một vết duy

nhất dd triển khai với bất kỳ dung môi nào. Cần tìm cách thử với các dung môi khác

nhau vì nếu chỉ một lần chạy sắc ký thấy có một vết thì đó cũng có thể là hỗn hợp

vì các hợp chất có đặc tính gần giống nhau, ví dụ hai chất đồng phân rất khó tách

riêng ra.

Để theo dõi diễn tiến của một phan ứng hóa học: Cho phản ứng hóa học xãy ra sau mỗi thời điểm nhất định, hỗn hợp phản ứng được tách ra một ít chất (1 mg) để

làm sắc ký bản mỏng. Trong trường hợp này, mỗi lin sắc ký bản mỏng phải chấm cả 3 vệt cùng lên một bản gồm mẫu nguyên liệu đầu A, B và mẫu hỗn hợp phản

ứng.

1.4.2.3.2. Các hợp chất vô cơ [5]

: Phương pháp sắc ký bản mỏng được sử dụng để tách các cation, anion vô cơ.

Dùng phương pháp sắc ký bản mỏng, người ta có thể tách được các hệ cation, anion phức tạp, đặc biệt trong phân tích các cation kim loại có tính chất hóa học giống

nhau.

1.4.2.4. Kỹ thuật sắc ký bản mỏng [4], (8) 1.4.2.4.1. Chuẩn bị giấy sắc ký

Giấy sắc ký phải tinh khiết về mặt hóa học, trung tính vé mặt hấp phụ, tro với các cấu tử của dung dịch và dung môi của sắc ký, đồng nhất về tỷ trọng để dung

môi di chuyển với vận tốc nhất định.

Giấy sắc ký thường thuộc loại hyđrophyl ưa nước (có khả năng hấp phụ ẩm trong không khí đến 20-25%) nên nếu pha tĩnh là nước, không cẩn làm ẩm giấy

trước. Nếu pha tĩnh lỏng là chất hữu cơ, giấy có tính ưa nước sẽ trở nên ky nước do

đó phải tẩm giấy bằng các chất ky nước như parafin, dầu thực vật.

L4.2.4.2. Chuẩn bị dung môi

Các dung môi đơn thường dùng có thể là: Parafin có nhiệt độ bay hơi cao,

xyclohexan, benzen, clorofom, ete, etyl axetat, rươu etylic, dimetylfomamit, dimetylsunfoxit, nước.

- Kỹ thuật xác định dung môi phù hợp với mẫu:

Chấm dung dịch mẫu thành nhiều chấm bằng, đều nhau lên trên cùng một bản

mỏng các vết chấm cách nhau | cm. Dùng những vi quản để đưa các dung môi có

độ phân cực khác nhau, thấm nhẹ lên các vết chấm mẫu, mỗi vết mẫu một loại dung môi khác nhau. Sau khi chấm, dung môi sẽ lan tỏa tạo thành vòng tròn. Dùng

viết chì khoanh tròn vết lan xa nhất của dung môi.

Sink olén thực kiện: Aguyén Odn Fan Trang 37

Lugn odn tất "gidệp Gido oiên ludttg dẫn: hấu Li “Dán Dang

Điểm Dung môi không đủ Dung môi Dung môi quá

chấm mẫu phân cực phù hợp phân cực

Hình 5: Phương pháp xác định dung môi sắc ký

Quan sát các vòng tròn đồng tâm:

dung môi đó chưa đủ phân cực. Dung môi không phù hợp.

e Nếu dung môi nào khiến cho tất cả các cấu tử di chuyển hết lên mức tién

tuyến dung môi thì dung môi quá phân cực. Dung môi không phù hợp.

se Nếu dung môi nào có thể làm cho chất mẫu ban đầu tách thành nhiều vết

khác nhau một cách gọn, rõ, sắc nét và vị trí của các vết nằm ở khoảng từ 1/3 - 2/3 chiều dài bản sắc ký thi dung môi đó phù hợp.

vết gọn, rõ, sắc nét thì cần triển khai với hệ thống hỗn hợp dung môi.

Các hệ dung môi hay dùng và các tỷ lệ thường được chọn là: xyclohexan: etyl

axetat = 95: 5; benzen: ety] axetat = 95: 5; clorofom: axeton = 9: 1; benzen: metanol

= 95: 5 hay 1: 4; benzen: axeton = I: 1. Đôi khi người ta cũng dùng các hệ dung môi

có ba cấu tử như khi tách aminoaxit người ta dùng hỗn hợp dung môi n-butanol —

axit axetic — nước.

L4.2.4.3. Chấm mẫu lên bản mỏng

Trước khi chấm mẫu lên bản phải vạch lần “mức xuất phát” cách đáy khoảng 1 cm va lần “mức tiền tuyến dung môi” cách đầu bản 0,5 cm. Mẫu là chất lỏng thi sử dụng trực tiếp. Nếu mẫu là chất rắn, thì phải hòa tan mẫu trong dung môi dễ bay hơi như axeton. Nhúng phần đầu nhọn của vi quản vào dung dich mẫu sau đó chấm nhẹ

lên bản tại “vạch xuất phát”. Chấm vào và lấy vi quản ra khỏi bế mặt thật nhanh để dung dịch mẫu thấm vào bản tạo thành một điểm tròn nhỏ, có thể chấm ngay lên

vết chấm cũ vài lan nữa để có vết đậm rõ, đường kính không quá 2 mm.

Nếu cần chấm cùng lúc nhiều vết chấm lên một bản thì các vết chấm phải cùng nằm trên vạch xuất phát, cách đều nhau | cm và cách hai cạnh bên 1 cm.