Để phân tích các hợp chất cơ clo dễ bay hơi người ta dùng detectơ cộng kết điện tử (ECD). Detectơ này có độ nhạy cao với các hợp chất trên, lượng chất có thể xác định được tới giới hạn cỡ ppb.
Sắc ký khí với detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) là một phương pháp phân tích có độ nhạy cao và rất thích hợp cho việc định tính và định lượng các hợp chất cơ clo dễ bay hơi. Sắc ký khí là một phương pháp tách hóa lý nhờ sự phân bố khác nhau của các cấu tử cần phân tách giữa 2 pha: pha tĩnh với diện tích bề mặt rộng và pha động (khí) dịch chuyển dọc theo pha tĩnh.
Sắc ký khí tách chất dựa vào sự phân bố của các chất giữa hai pha khác nhau là pha tĩnh và pha động dịch chuyển tương đối trên pha tĩnh đó. Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detectơ. Nhờ có khí mang mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra trong cột tách. Chất lần lượt rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau đi vào detetơ. Detectơ chuyển định lượng chất thành tín hiệu điện. Trên sắc đồ nhận được tín hiệu ứng với lượng chất được tách ra từ cột gọi là pic. Thời gian xuất hiện pic là đại lượng định tính cho từng chất cần xác định. Còn diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất có trong hỗn hợp chất cần nghiên cứu.
Detectơ của một máy sắc ký là bộ phận phát hiện các cấu tử sau khi được tách ra khỏi cột. Nguyên tắc hoạt động chung nhất của các loại detectơ là chuyển hóa đại lượng không điện (là nồng độ các chất) thành các đại lượng điện. Các detectơ hay được sử dụng trong sắc ký khí là: detectơ ion hóa ngọn lửa (FID), detectơ cộng kết điện tử (ECD), detectơ khối phổ (MS), detectơ quang hóa ngọn lửa (FPD). Trong khóa luận nghiên cứu sử dụng detectơ ECD, vì detectơ ECD chuyên dụng để xác định các hợp chất cơ clo, độ nhạy cao, đạt tới 10-12 g.
28
Phân tích định tính: Nguyên tắc của phân tích định tính là dựa vào một yếu
tố đặc trưng của tín hiệu tương ứng với mỗi chất để nhận diện chúng. Trong sắc ký khí, người ta sử dụng đại lượng đặc trưng là thời gian lưu của các cấu tử để nhận diện chúng bằng cách so sánh giá trị thời gian lưu của các cấu tử cần xác định với
với giá trị thời gian lưu của chất chuẩn chạy trong cùng một điều kiện so sánh. Phân tích định lượng: Cơ sở cần thiết để đánh giá định lượng trước hết là
các cấu tử nghiên cứu phải được tách hoàn chỉnh mà không có pic nào chồng lên pic khác. Việc nhận biết tất cả các cấu tử quan trọng cần phải được xác định nhằm mục đích trên cơ sở đó tra cứu những hệ số hiệu chỉnh tương ứng từ các tài liệu tham khảo hoặc các sách tra cứu chuyên dụng. Người ta cũng có thể xác định được hệ số hiệu chỉnh bằng thực nghiệm, nếu các cấu tử cần quan tâm đủ tinh khiết. Cần quan
tâm đến các điều kiện sau đây khi thực hiện phân tích định lượng:
-Độ lặp lại (với điều kiện giữ nguyên các thông số làm việc của thiết bị). -Mối tương quan giữa các kết quả thu được, trong trường hợp thay đổi các thông số làm việc của thiết bị như cột tách, lượng mẫu bơm, nhiệt độ,…
-Tính chính xác của kết quả (qua việc so sánh các giá trị thu được, các giá trị đó được biết trước trong quá trình cân và chuẩn bị mẫu hoặc được xác định bởi các phương pháp đo hoá lý khác độc lập với phương pháp sắc ký khí) [4][11].
Ngoài ra, chúng ta còn cần phải lưu ý đến độ nhạy và độ tuyến tính của các detectơ cũng như của thiết bị ghi và xử lý tín hiệu tự động. Trong sắc ký, có hai phương pháp thường được sử dụng để định lượng mẫu đó là phương pháp ngoại chuẩn và nội chuẩn.
Nguyên tắc của phương pháp ngoại chuẩn là so sánh trực tiếp độ lớn của các tín hiệu (diện tích hay chiều cao của pic thu được) trong mẫu chưa biết với một dung dịch chuẩn của chất đó. Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong sắc ký khí mặc dù nó yêu cầu cao về độ chính xác của thể tích mẫu bơm và sự đồng nhất của thành phần mẫu phân tích và mẫu chuẩn. Các chất phân tích được bơm vào dưới dạng dung dịch chuẩn với các khoảng cách nồng độ nằm trong khoảng đường
29
chuẩn, nếu không cũng không được vượt xa quá. Từ kết quả thu được, ta xây dựng đường chuẩn theo phương pháp hồi qui tuyến tính với dạng phương trình như sau: y = ax + b. Trong đó, một trục là nồng độ, còn trục kia là diện tích (hoặc chiều cao) của pic. Đo diện tích (hoặc chiều cao) pic của chất cần phân tích và áp vào đường chuẩn ta có thể tính được nồng độ của chất đó.
Phương pháp chuẩn nội dựa trên việc thêm một lượng chính xác chất nội chuẩn vào mẫu phân tích. Chất này phải có thời gian lưu và cấu trúc gần với thời gian lưu và cấu trúc của các chất cần phân tích hoặc có thể là một cấu tử nào đó có sẵn trên sắc kí đồ. Chất chuẩn nội được đưa vào trong mẫu chuẩn và mẫu phân tích với cùng một lượng như nhau ở nồng độ đã biết. Khi xây dựng đường chuẩn, một trục là tỉ lệ giữa hàm lượng của chất cần phân tích với chất chuẩn nội, còn trục kia là tỷ lệ giữa cường độ tín hiệu của chất phân tích với chất chuẩn nội. Như vậy chất chuẩn nội cùng chịu một sai số máy nhất định đối với chất phân tích nên không đòi hỏi kỹ thuật bơm lặp như phương pháp chuẩn ngoại do đó mà định lượng kết quả chính xác hơn. Tuy nhiên chất nội chuẩn phù hợp không dễ mua, giá thành mua cao, điều kiện bảo quản mẫu khắt khe.
Xác định giá trị LOD và LOQ
Giá trị LOD và LOQ được xác định theo công thức 3 LOD s 10 LOQ s
LOD = Nồng độ thấp nhất có thể phát hiện được (giới hạn phát hiện) LOQ = Nồng độ thấp nhất có thể định lượng được (giới hạn định lượng)
: độ lệch chuẩn
30