nghiên cứu phương pháp xác định pah trong các mẫu môi trường bằng phương pháp chiết lỏng-lỏng lôi cuốn hơi nước kết hợp với kỹ thuật hplc-detectơ huỳnh quang

7f I chiiim còn dược nuỉiicn cứu khá sâu ve càu trúc líhư lio dài liên kẽl giữa các Iiycn Iir cac hón Ví Vi c ac hón C-C và c ac h ón với ludio C'-H... H iệu quá tách phụ thuộc vào sỏ vò

l ỉ O í ỉ l Ả O 1)ỊJ( VẢ DÀO TẠO ĐẠI H<)< QIHH <;IA HẢ NÔI

I k r O M , ĐAI H()( KHOA HOCTỊ NHII.N

N ( ỉ l YỄN N G Ọ C H O A N

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PAH TRONG CÁC MAU MÔI TRƯỜNG BANG PHƯƠNG PHÁ P CHIẾT LỎNG-LỎNG LÔI CUỐN HƠI NƯỚC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT HPLC -

DETECTƠ HUỲNH QUANG

L l ẬN VAN T H Ạ C Sỉ K H O A H<><

( ’huyên nịỊunli: Hoá học

Mã so : 01-04-02

H à Nội - 1VW

MỤC LỤC

Tr;inü

-24 24 25

2b

26 26 27

Pha tĩnh irong s ã t kí long pha đáo

Pha đ ô n g troni! sãc kí lónũ pha đát)

Detector Irong sãc ki lontĩ hiện năng c a o

Giới thiệu c hu n g

Detecto Iniỳnh q ua n g

C ơ sơ iỉ tluiyèì

Kh ao sái t|ii;i II Iiilt lách và xây dựniỉ đườ im chiiãn

K h á o sát Cịiiá n i n h c ua mội hổn hợp c ác l’AII trẽn HI’LC

Lập clựim phương pháp phân lích PAH

Qui trình phân lích với mầu nước

Qui trình phàn lích vói mau bìm và m ầ u khi

Tiên hành phân lích mầu thài

Tiên liành lây mẫu

Tiến hanh là\ máu khi

Kết q ua phân tíclì các mầu

2.1 Két I|u;i phàn lích e;ic m a i l nước (i2

T à i liẹ ii t h a m k h á i)

l»HẨN I: M() l) \ l l

T r o n g vài c hục nãin gấu đáy, I vấn đề c úa các nước đ a n g phát trièn cũng

như LÚC IUÍỚC phát trien, đ a ng noi c ò m về ỏ nhi ễ m k hông khí cua các đ ỏ thi lớn Sự

<> nliiém khòiia khí k h ò n g chi lượng bụi q u á nhiều hay c õ n g thê m tiêng ổn mà còn

rất n hi ề u chất độc c ũ n g được thái trực tiếp vào k hô ng khí C h ú n g đươc đưa vào

k h ô n g k hí d o con ngưừi vô tình hoặc hữu ý trong sán xuãì và sinh hoại hàng ngày

Mõl tr on g nh ữn g c hất đôc hại đó là các h id ro c ac bo n đa vòng thơm c i á p c ạnh (HOI

tal la 1’A H- polvcyclic a roma lic hydrocarbons) T ừ những Iiãin 30 cua thê ki này

bien g e n .

lượn lĩ mới và sạch c h ư a nhiéu m à c hú yếu là dấu m ó và than dầ n đ én việc ò nliiẻm

1’AH là một n g u y c ơ đ á n g c ánh báo.

ra là c h ủ vếu mà đăc biệt là do việc sử du n g các nhiên liệu hoá thach như dầu mỏ,

than, cùi và đặc bièt n gh iê m Irọng là các PA H sinh la ơ trạng thái hạt răn hoặc

kin h ay lơ lưng được thái tháng ra ngoài k hô ng khí do váy IIÓ k hu y ếch tán nh;mh

và dễ t l à n s dần tới sự ỏ nhiễm tròn p hạ m vi rộng Sau khi nó k hu vê ch tán trong

CIIÓII v à o các c ô n g rãnh c hay vào các hỏ c hứ a s au rồi lăng đ ọ n g ớ trong bùn và các

lớp t rà m tích ở các lớp dưới.

T ừ những ván để đã nêu ớ trên, c h ú n g tôi đã đi imhiòn cứu bước đấu về các

hợp chai hidroc acb on đa vòng thơm, đạc biệt là các hiclrocaebon đa vòng thơm

iỉiap c ạ n h , \'ới việc là sử d ụ n g phương pháp làm giàu mẩ u bàng thiết bị chiết lonu-

lóiiiỉ c át lói c u ố n hơi nước Đ ây là mỏt phương pháp mới clura lỉirơc s ứ d u n g nhiều

«V Việt na m Nó là một phương pháp c ó hiệu n à n g c ao ca về đ ô thu hổi và SI i ói han

phái hiện rát thấp và liêt kiệ m được d u n a môi c ũ n g như thời gian Ngoài ra các

h<íp cliãt PAH này còn đirợc phái hiện và phán lích trên Ihièì hị hiện đại nhất cùa

i ho nũ mới lilial va hoàn chmil nhát với } d e t ec t o UV-Vis (.Ictcclo huyiih J.|ii;int: và liac hiệt là c ó ca de lec tơ khối phổ Tr ong bán luân vãn này thì c h ú n g loi phát hiện

và định lượim các PAH bãntĩ hai đề terectơ U V - V i s và Iniynh qu a ng , vì de lec to

h uynh q u a n g là một detecto" gán nh ư là đặc dựuí» đế phát hiện hợp chài PAH (do c;ic liựp chài này thường c ó kha năng phát huỳnh quang) D e t ec t a Iiàv co giới han phát liiẹn với các hợp c hất PAH rất cao thậ m c h í có thế phát hiện được cáu lơ ư

đinh các hựp chài PAH ư mòi trường, m à đối tượng c hinh cùa chiniũ tỏi là các mầ u nước c ó hàm lượng PAH tương đôi nhỏ mà các luận vãn trước chí để c ập đên các

1*11.AN 2: T()N(; 0 11 AN

I \ự ifó n ỊỊOC sinh ro các hidrocttcbon da V O Ỉ I Í Ị llinm giúp cạnli: | 2|

7f

I chiiim còn dược nuỉiicn cứu khá sâu ve càu trúc líhư lio dài liên kẽl giữa các Iiycn Iir cac hón Ví Vi c ac hón (C-C) và c ac h ón với ludio (C'-H ).

Nlñniii kết q u á khá o sát hã ng các phương pháp vát lí đã c h o thấy các phán

c h un g đ ư ợ c phàn ho mộ i cách đoi xứntỉ Như vậy hai vònii sán c u a naphthal cn

con với a n th r a x e n và phe nan thr en c ủ n g như vậy với mỏ! hệ Ihõim t h om g ố m 14

naphthal en, a n l h ra c e n và phenanthr en và cua các PAH k k h á c nữa k h ô n g được* đêu

cung lììột bậ c n h ư nhau Dưới đây là gian đ ồ phân tứ c u a c h ime

Mita H au ỉiuti■ Si HiỊUiỊin Ỉit/Ot' lí ont!

V T i n h e l i d í v ậ t l ĩ Y t í l i í H Í h o c : 1 1, 3 1

I T m J i ( 7 / i / / Yilt It.

d i a l kích thích kh ứu giác (mót trong bốn n hó m chài kích thích khứu giác: paruíin liiclmcacbon tecpen và ete este và xeíon) Đ ộ ngứi thấy (sò p hâ n tư chất trong

K h á c với các đi-en liên hợp mạ ch hớ n h ữ ng hệ t h ô n g k h u n g c u a c ác PAH

ca ơ v ù n g kha kiên Nói c h u n g phổ electroíi c ủ a c á c P A H t he « đ ư ờ n g t hắ ng như

dái hâp thụ bị c h u yê n dịch vé phía s óng dài hơn Só c ác vòiiiỉ g i á p c ạ n h c à n g tăng

nhau the o đ ường tháng) đã hấp thụ được trong v ù n g k h á kiên và d o đ ó c ó màu Y.mỵ c ò n chât penthaxcn (có nă m v òng giáp n ha u) kè liếp đ ó till c ó m à u xanh.

7

V I V Cá c hãng S Ô vât lí khấc:

D i e m c h á y ( " O

-,v2 IIIIh < lldt Ihm hat

Do các phàn tứ l’AH klióng đôi xứng nlur ben/.en do vậy nó hoai clõnti hơn

I v i i / c n I ro II ự ca hai phán ứng c ộ ng và thê.

the bị klur hoá bời natri và etanol (hidro mới sinh), thoai liên c ho 1.4-

ilih id mu ap ht ha l cn Cá hai phán ứng đêu loa nhiệt.

thành m ộ t hệ t h ó n a g ố m hai vòn g benzen khá mạ nh N ă ng lượng thơm hoá cua

a nthrnxe n vào k h o á n g 83 kcal/mol Nếu rọi tiu tư Iitĩoai vào mộ t d u n g dịch

Q :

hl)

n h ơ ớ phà n ứng naphthal en (-15 kcal/mol).

I K xt

Iili.iu nen vàn đề định hướng trong phán ứna thế (V hcn/.cn ihnờiiỊ! kha phức lạp.

<■)

Đ o i \ «Vi Iinphthalen và a nl hi a xe n thì vị irí I là IU vi the ưu tiên hơn n h ư phân uní: nitro hoá \;i simio hoá

NO’

Vì các phan ứng thê ư phe nanthr en c ó thế xa\ ra ơ nhiêu vị Irí khác nhau, nen thườnu gcặp khó khăn trong việc lấi phan ứim hình thành một đ ổ n g phân ciuy nhai, ví dụ n l u r c á c phân ứng nitro hoá và s unfo h oấ thì thu được sán phiim là hổn hop c ua c ấc đ ỏ n g phân thỏ ơ các vi trí 1, 2, 3, 4, và 10.

4 Các iiììh hưỜHiỊ đòc và cơ chẽ g(iy UMỊ th ư cứa PAH: 111

4 1 ( ’tiỉ (ỉ till hi oh li! (I<>( :

4 i I Các ánh hướng đến giác quai) hoá học:

4-) Mìn: Các PAH đều c ó mui thơm từ d ễ chịu tlẻn k hổ chịu và c hú ng là

II hửng hợ p chát kích thích khứu giác Mùi liên q u a n đctầ c â y rất tây m à n g nhay.

4-) Vị: Các PAH lone c ó anh hươnii rai m a n h đèn các c hất nhàn cua lười ( \i giác) C h ú n g ịỉãy cay nóitii c a m giác ngứa khi tiẽp xúc với đấu lưỡi, kè m theo uày mill c a m üiác CIIC ho do tè c ục ho.

10

4 1 2 C á c íinli h ưo n u (.ten m à n g nliày va mo (lưó‘i da:

Rcn/ cii va các CỈÒHÌI llalli: long khi tiêp MIC vói m à n g Iiháv ¿10V i;i t;i\ tal Clic

1’AH v ào phoi e n \ tổn thương phoi kh;í mạnh Đicii n;i\ đưov iiiái thích do sức

viêm lây.

láu có thè iiày lòn thươim mô.

+ ) T í n h đ ộc vĩnh cứu: Những nghiên cứu đ ộ c lính mãn trên đ ộ n g vậi thì cho thấv c h u n g là Iihữnc hoá chãi n guy hiếm vì lió ph;t huv từ bên trong c ua mó tao máu nó lác đ ộ n g đ ế n hệ thán kinh và làm tổn thương với lẽ bào sinh máu.

4 2 C t t f h ó i Ị Ớy l i n i Ị t h u :

C á c 1’A H siày ung thư được c huyen hoá thìmh các san pliám khác nhau chu

cua các P A H chira rõ, nhưng rõ ràng hoạt tính g â y ung Ihư c ua c h ú n g có liên quai) đèn sự trao đổi chất c ứ a chúng Nliữnn diol tan trong nước tạo ra từ c h ú n g két hợp với các t hành phân c u a m ô ơ tronu tẽ bào tao thành phức ch ín h c â y ra c á t anh

N l i ứ i m i m h i è n c ứu SƯ c h u y ế n lioá (trao đ ố i c h át ) c u a c á c P A H iiúv II11 tỉ ilurCP c r J C 5 ■> cr

cho raiiiỉ d i â t g â y ung tlur kêt hc/p với một thành phấn nào đó c u a mò qua vìmy K hoác n h ữ ng n h ó m hoại độníi khác C h à n g hạn khi nghiên cứu tính g â y » n a tlur cua

Jútiut itti iitềtt' % 4 'UiỊittỊtn ' ềliịOr lí Oittt

Mint t i i t t i t ' Hifitifitt ' iiiậtu- It tum

mo

(khu trú para là v ù n g L và o c t o là vùn g K)

Người ta thấy c ó mót sir lien kết bất th u án nghịc h íĩiĩra chái g â y ling Ihư là 1’AH h oặc cliâì c h u y ể n h oá c ù a nó, với n u c l e o p r o t e i n ( pr otein Irony nhã n lẽ bào) Nêu protein lien kết với c h ấ t g ây ling t h ư là s ự k h o á me n s ự mấ t h oá c " s ự x óa " nó khoi lẽ h ào sẽ c ó thê g â y ra n hữ ng biến đổi vế t ra o đối chài, cái đ ó c ó thé khới đầ u

II ( 'ác p h ư ơ n g p h á p x á c d i n h P A H : | 2 |

1 ( ’ác /thương p h á p sắc ki cột:

P hư ơ ng ph áp này th ườ n g chi d u n e đe pliãn lích moi vài chài cụ the há lit:

pháp phổ U V -V IS T u y n hi ê n phươ ng p h á p này c ó đ ộ n ha y và đ ộ c h o n lọc kém.

2 PỈHÍƠTIỊỊ pháp sác k í giày:

B e r g m a n và G r u e n w a l d đã sir íl ụn ạ loại axelyl hóa và hệ tinny mói

T o l u e n : M e t a n o l : N ư ớ c ti lệ 1:10:1 (ti lệ thế rích) còn W i e l a n d và Kracht till íliing

T a i h c l l đã d ù n g loại tỉiáy lấm N.N-clime(hyHctniamil (L)MF) và 11 -hcxan

moi trường sau khi lách phân đoạ n hãng cột n h ò m oxít

Sau khi tách bãnịỉ sãc ki ịĩiây, đươc định lượng h ã n g các p h ư ơ n g pháp phõ

lư ngoại hoác h u ỳ n h Cịiiaiiũ voi dịch chiẽl hoặc trực ticp Iren iiiấy Nói c h u n g , sàc

kí üià\ đượ c d â n d à n thay ihẽ hãiiũ sác kí lớp mo ng

3 Pliương p h á p sài ki lóp móng;

Sàe kí lớp m ó n g ve nguyên lác c ũ n g s ứ d ụ n g c ác hệ d u n g m ò i và pha tĩnh

íúomü n h ư sãc kí CỘI và sác kí giấy nhưng c ó những ưu đ i ế m hơn hãn là c ó the pháiI

C-các háu m óng hay dùng let silicugen hoặc õxít nhôm và pha đóng là C-các ankan lioàc

\ic lo h e x a n thêm m ột lượng nhó benzen, ete hoặc các dần xuát chứa clo cua

lụ ilro c a c b o n H iệu quá tách phụ thuộc vào sỏ vòng thơm IIOIILI phàn tứ và thõng tlníờnc lìeười ta không dùne đè tách các done phân vì độ phân giá i thườiìi* rãi kém.

H a w a r d và c ác c ộ n g sự đã nghiên cứu tách và đ ịnh lương c á c PAH b àng hẹ sãt ki lớp m ó n g g ổ m bán m ỏ n g hã ng xenlulo bão hòa ciimcMhylfomamit CÒI) Filatova thì s ứ d u n g ban monii bằng, n h ô m ỏxít c ó tam p a i a p h m long và d ù n g hẹ limit! môi n ic thanol/par aphii i lóng làm pha động Ran m o n g axelal x cn lul o đã được Wier land làn đ a u tit'll sir d ụ n g đe tách và đã thu được n h ữ n g két q u a kha lịiian Irong việc t ách c ác clổnti phân.

d iió u lan thứ nhất với họ dung môi hexan/pentan/tolueii, và lân thứ hai là với he

m cthnnol/ele/iurớc V ớ i phương pháp này ta có the bó qua khâu ch iế t và làm iiiáu m.ui sau bước thứ nhát và không phái chuyển sang bán m óng thứ 2 do đỏ đã Iiẽt kiệm đươc nhiẻu th ờ i gian cũng như han ché sư mất mat.C1 c*

C á c PAH sail khi tách được định lượhs b á n g h u ỳ n h C|iiaii&z và phổ tư ngoại

I u\ phó nr ngoại c ó một vài hạn c h é do độ nhay và đ õ c h o n loe k é m d o đó người

4 ( (H phươniỊ pháp sá t' kĩ khi:

T r o n g hàng loạt các phươniỉ pháp lách chãi, p hư ơ ng p há p sác ki la mót phươnu p há p đươc s ứ d ụ n c lộ n g rãi trong hóa h ọc phân lích N h ữ n u cái tiến tron« ihiẽt bị s ãc kí đặc hiệt là pha tĩnh, đã m ơ l ộng p h ạ m vi ứng d un ii c u a kỷ thuật lùn iroim tiruiiü lai ư u đ iế m lớn nhã! c ua sãc kí khí là độ nhạ v và đ ộ c h ọ n loe c ao c ho

Nũười ta d ù n g sác kí khí đe phân tích các hcyp c hãi c ó tmh chât c ơ han là tlé

bi b a\ hai (roníỊ k h o á n s nhiệt đ ộ phàn tích Băng phư ơ ng p h á p này c ó the phân lích

c ac hó n Iiliưuií sư khác nhau vé càu trúc c ó vai trò qua n trong đ ẽ n tính hay hơi c ua chúng Ví dụ nliư Pirenthrene có thế phán tích dề d à n g n h ờ sãc kỉ khí troiiii khi đó mót đónii phàn cùa nó là NaphthoỊS, 1,2-ahc]coronen đòi hôi nhiệt đ ộ phân tích rai

Do lính phù hợp với phân tích các PAH (lẽn sác ki khí đ ã trớ th ành k\ thuật phân lích đặc thù c h o các hợp chất đ ó trong môi trường Rail Ihãn s ự biếu đoi c ủa CỊIKÍ trình đút c há y làm c h o sự lạo thành và phàn tán các 1’AH vào trong khí qu vc n trớ nén cực kỳ phức tạp Do đó người ta đã thay h ã n g kỹ thuạt s ãc kí khí sử clụim

cách h o à n há») và nh ửn g d ữ liệu lống quát nói trẽn c h o Iháy c h ú n g được sir (.lung như một c ô n g cụ k hẳ n g định tính iru việt c ủ a ph ươ ng ph áp c h ọ n lọc này Mọt sự

phân tích các trường hợp li ê ng hiệt

Sãc ki khi sứ d ụ n g cột ma o quá n với độ phàn giai c a o đirực s ư d ụ n g l ón g rãi

để tách c ác hỏn hợp phức tạp g ồ m Iihiéu loại P AH và c ác đổtig phâ n c u a chúng Các n ghiê n cứu gần đây đéu lập trung vào việc k h á o sál mỏi q u a n lìệ các thòng sô lưu cua sãc kí khI với tính chài và câu trúc phân tứ cun các P A H D et ec lơ su' dụiiũ troné săe kí khí đế phàn Iích các PAH thường là ion hóa n g ọ n lứa (F ID ) và khối phó (MS) tuy nhiên c ũ n ạ có mot vài c ô ng trình c ô n g b ổ về việc xác định PAH (.lililí! hẹ lien liơp sãc kí khi - pho hóiiũ ngoai chu ven hóa Fourici ( G C - F T I K )

14

j L ' t t i i t i tul iitttr t i H i Ị i t t Ệ t H ' HtfOr If tut I

Sac ki khí-khói pilo là mót (hiếl hi izhép nòi ülifil SÙL ki khi-mot thiè! bị lách hoim h ão với khối phổ kí-cùng là niộl ihiếl bị hoàn hão trong việc nhàn biẽi L‘ác

i Iial Sác ki khí là moi phương pháp rá! hiệu quà ÍIOIIÜ việc lách lát nhiêu c;ui ĩứ

nh ưng lại khỏ khăn iroiầg việc định tính các chái có iroiiu hỏn hợp phức lạp đố Ngược lai khối phô k h ô n g c ó khá năng lách chát nhưng lai c h o phé p ta định lính

Dối với det ec to r khôi phố, kỹ thuật ion h óa theo kiêu va đ ậ p điện tứ hay đuov sir ilụniĩ và các quá trình phàn ma n h đặc trưng sẽ giúp ta nluiiiii thòng till cán iliict vè c â u trúc phân lứ Một sô kỳ thuật ion hóa khác c ũ ng được sir di me nhtr ion

Các ion m a n e nhiệt được c h u y ê n đ ộ n g với tốc đ ộ nhanh đưực các phân tứ khí mẫu bát üifr với ái lực điện tử lớn So với ion hóa theo kieu va đ ậ p điện tư (hì sẻ ít có qu á

n i n h phân má n h hơn và ít lạo ra các ion má nh hơn do s ự va c h ạ m với các nguòn electron maim năng lượiig tliâp Các cô ng trình c ò n g bô vê phân tích lJAH chu yêu đưov í litre hiệu bang phươiiiỊ ph;íp săc kí khí với deteclo' ion hóa ngọn lứa hoặc khỏi phổ

Ti ến bộ về pha tĩnh tinh thê lõng lại là một lựi ích nữa c h o sac kí khí phân lích 1’A H , mặ c dù các pha này k h ôn g được SƯ d ụ n g nliiéu làm c h o các m ụ c đích ihúng thườ ng Iilur các pha lĩnh khác Ngà y nay người la c à n g quail tám đêu việc phái trien ki thuội c hè tạo pha tĩnh linh the lòng vì việc lách các c ặ p đ ố n g phân

ung ilnr và đột hiên gen mà rất kho (ách bàng các pha tĩnh t hòng thường.

V à o nàm 1970 Lee phái hiện la l ãng có thế d ù n g axil Lewis đế ăn ró hè mai Ir ons c ua cột sãc kí n h ò đó hiệu q u á thu đươ c lớn hơn rất Iihiéu, đ ó n g thời

lích 1’AH Ti èp đ ó là là n h ững cái tiên về cột đe phân lích I*AH ví dụ nh ư việc làm

co thó' c h iu ilươc uhiệl đo Irén I()()"(' Các d ữ liệu sác ki đ;il đươc 11 ( 1*11 pha lililí liuóv kia d o được làm trực liếp lẽn thành m a o q ua n nén tic bị phân huy vá lie hay

Ill IMmony p h á p x á c đ ị n h I W H hiiiiị» s á c kí lónjỉ h iệ u n á n ị í c a o (HIM,( ) 12 1

Vì các 1’AH là các hơp chất khó bay hơi và nhiệt đ ô sôi c a o c h o nén liêu dtniíi s àc ki khí ihì việc xác định với những hợp chái c ó hon đ è n Dăm vò ng h e n / e n ụiáp canil trớ nén là rất k h ó khan, mà phương p há p phan lích H P L C lai k h õi m phụ

ih uot vào Iiliiột đô hay hoi cua cluing Ngoài ra c ò n c ó một yê u tố râl quai) l iona dán đen việc sứ d ụ n g phân tích l*AH hang thiết bị HPL C lìr c àu trúc c ua các PAH thì la t hấ y c h u n g là những phân tứ c ó hệ thống thơm liên hợp rất lớn d o vậy ma có kha n â ng phát huỳnh q ua n g Nêu la sir tiling detectrt h u ỳ n h q u a n » thì c ó thô phát hiện các c áu tứ PAH trong m ẫ u là rãi nhạy (có n h ữ ng c ấ u lư đ ộ nh ạy g à p đôn hàng nghìn làn so với detecto- khỏi phổ), m à hiện nay loại d e t e c t o này c h u y ẽ u là được sir

dụ Đi’ g h é p hòi với hệ t hòng HI’LC.

I G i ớ i t i l i c a q u a vê s ắ c k ỉ IÓIIỊỈ h i ẹ u H ã n g C(io ( Ỉ I P L C ) :

Săc khí lóng hiệu n ă n g c ao là một phương phá p p hâ n tích hiện đại và được

tịiia khóiiiĩ những Ir on s các lĩnh vực nghiên cứu c ư há n mà c ò n trot is c ác linh VƯC khác như: hoá môi trường, c ó ng nghệ hoá chài, c ô n g n g h i ệ p thực ph à m, hoá sinh, dược phấm

HPLC' lát thích hợp c h o việc phàn tích n h ững hợp chất k h ó b a y hơi khi» xác đinh b ãim phtrơnu pháp khác Đ ó là:

•í* Hợp chất cao phân tứ thuộc đói tượng n ghiê n cứu tro ng V học, sinh học

•ĩ* Các hợp chốt tự nhiên k é m bén, các hợp chát k é m bén với nhiệt đó các cliàl lie lió Các hợp cliál trẽn g ô m có: miclcolil axil nuclei c, axil am i ti đường, polisacarit sãc tò thực vật axil hữu cơ lipit vitamin, khátiị! sinh, ancaloit châì an thán, chát deo hoá p ol imc tổiiiỉ hợ p .

H i n h 4: So d o t o h a u cim m o l In* t h o n g s ä e ki l ong h i m n ä n g c a o

*-dae d i e m ki thuat khac nhau nhtrng den b ao g ö m 5 bo phän chinh sau day:

q ua tiinli säe ki Beim nay phäi dieu c hi nh diroc toe do d o n g ciia pha dong.

• Cõi tách ( column): là hộ phận qua n trọng Iiliàt c ù a hệ sac ki Coi lách cú Iihiéu kiến, nhiêu loại với những kích thước k hác nhau phu hợp với từng đói urơnỵ phân tích Noi c h u n g ' các cột phân tích thường c ó chiêu dài 10-25 cm đ ườ ng kính troiiiỉ 2-5 mm.

ghi tính hiệu c ủa các chát cáu phân tích dựa theo tính chái vật lí hoặc hon lí cua chú ng Có nhiêu loại d etectơ nlitr: cletectơ hâp thu q u a n g phán

tư UV-Vis , dctccU) huỳnh q ua n g, d e t e c t ơ k h ô i phổ, d el ec t ơ đo chiết suất, cletectơ đo độ dần

và đưa ra kết quà Nó c ó thế là d ạ n g m á y ghi trên h ã ng giây, hoặc các máy tích phân kè d ạ n g hán m á y tính h oặ c c ó thế là các các m á y tính có các phán m é m hiện đại.

2 C á c d ạ i ỉư ọ iìg d ặ c t r ư n g c h o q u á t r ì n h tá c h t r o n g HPLC:

2 1 Ị h ờ i lỊÍdii Ill'll Ví) (íó rộniỊ />/('.'

Khi ta bơm m ẫ u vào CỘI sác kí sẽ c ó qua trình tách xay ra liên suỏt cliiéu dài

M inh 6 : D ư ờng cong rứ a g ia i

IS

JJ.itu n a u ỉiun' it Hiậtti/iu ' iltỊOt' y/t>ếỉti

C á c chát \AỈ\ troiầtí m â u sau khi đư ơc bơni vào CỘI sau ki sè liío'nn tác với pha

c h i n h la thời giun lưu Clin IIÓ t r o n g hê cột đ à cho T h ờ i ui a n lưu c c * !K»\ đ ư ợ c lính tir lueJ

nạp niằu vào côt đè n lúc chát lan clưực rứa giai ra ơ đ i ế m c ó n ô n g đ ộ c ực cíaI

- I,,: iliời iỊÌan c h è l là iliời gi ai ) c à n thiết đ ế p h a đ ỏ n g e h á y q u a CỘI l á c h

- t"K: thời gian lưu tliậl bông hiệu sò cua lK trừ đi I

- Cĩ, : Đ ó lệch chunn cùa píc sãc kí.

- W,, : độ rộng cua đ áy píc

đ ộ cua chát tạo phức nếu các yêu tô n ày c ó á nh h ướ n g đ ế n cân hãng

đ ộ n g Irong quá trinh sác kí.

hiél được các chât tan t rong hỏn hợp mẫu được rứa giái ra n h ư thè n à o troim các điêu kiện thí nahiç'ni đã clion Tliời si an lưu còn là đại lượng đó phát hiệu định tính một chất.

1.2 lie so tiling lượng Ắ '

C.UI tứ c h o trước n hững điều kiện sác kí không đổi Iih ưcỏ t pha đónỵ nhiẹi đó Đc bleu ill Ị d ặ c Irưng cua mội chát, người til clima mộl dai Itrợnu c ó hiệu qua hơn đe

lưu k ’ khóllíz phụ t huộc vài) cá l ò t đ ộ d ò n g c ùa pha đ ộ n g lần c hiêu dài cua cột

liront: pic hi donne, đ ộ nhạy phái hiện ké m và thời gian phàn lích két) dài.

nong đo trung bìuli cua IIÓ Iren pha động Nếu ta coi píc thu được có dann hình

ba nc c ô n g thức sau:

T r o n e ill ực le Millin'! ta t h ư ờ n g clima mo l đ ai UĩỢMũ CO V imilla lid'll ( 1(1 la

c h i c u c a o ciia mol ilia li fhuyó! H

T h õ i m t hư ờ n g , so đ ĩ a lí t huyế t đ ư ơ c lính bans’ c ô n g thức s au đây:

t|< :

n = 5.54 ( — )

W,,

t r o n c đ ó w „ là đ ộ r ộ n g tai m ộ t nửa c h i ề u c a o píc.

2.5 T<>( ( l ó ỈIIX C II linli (lia Ịìliii (lom;

T r o n g kĩ ilmật H F L C tốc đ õ p h a đ ó n g liêu q u a n tiến tièi d i ệ n c ù a CÕI tách,

vì v a\ m à người la t h ư ờ n g d ù i m tỗc đ ó t u y ê n lính ( c m / e i à y ) (le so s án h eiĩía c á c CÕI lách c ó k í c h t hước k h á c n hau K h ái n i ệ m tốc đ ộ IKIY c h o ta biết q u à n SI đirờug m à pha đ ộ 11 ì! d ị c h c h u y ế n đirợc i ro ny cột tách trêu m ộ t CÍƠ 1 I vị Ihời g ia n T ố c đ ộ này phu t h u ộ c v à o tiết d i ệ n c ủ a cột tách và đ ộ g i á m á p t ro ng c ộ t l á ch t h e o c h i ê u dài từ

\ «Vi nhữiisi đ i c u kiện sác kí đ ã c h ọ n , la c ó t he tính đ ư ợ c II và lừ đ ó tính đ ư ợ c I

2.6 Đo phá n i’itii R

T r o n g thực tế ta h a y g ặ p đại lư ợn g đ ộ p h â n giài K g iữ a c á c píc đ ứ n g c ạ n h nhau Đ ộ p h ân iỉiái l\ c ó t h ế tính t he o c ô n g thức:

Neil R = l thi lia I pic CÓ (In IỚII Iiro'uu III Iihaii được lách r;i k lit n 11 hail khoauii

( 1:111 đôn thời gian phàn tích kéo dài khôim cán tliièt.

~ ỉ ĩ ĩ ị (X - I ) k' ;

R

4 a ( I + k ' ) ■

2 7 r i n í t n n ỉ t r ì n h l (III D e c i l i t e r t v o i ị ị ị St h k i liiìiiỊ h i t ’ll IIŨIII» I l i o :

T ừ lí thuyết la có thế tính đươc các đại lượníi N và H cùa mót hệ cột nhưng chưa biet được mỏi q ua n hệ cua no với điều kiện săc ki kliik Iihir việc xãc định lưu lượng d ò i i s tòi ưu c ua pha đóng Ván đề Iiày được iiiai lịiivèi khi la x e m xét phương Iiình V a n De emt er đ â y là phương trình biếu dién mối q ua n hệ giữa đại lượng H và

|<K đõ lira si ài II.

Q u a k h áo sát la thấy rõ ràng là H phụ th uộ c vào lưu lưựiig cua pha đ ộ n g II Quail he này trong một mức đ ộ nhất định đưực m ô tá bàng phương trình Van Deem te r :

H = A + B/u + u.Cm + u.c\.

H = (H, + H + H, + H J

T r o n g phương trình này c ó hôn thành phau đ ó n g g óp và c hicu c ao toàn phần cua mót cíĩa li !huyết:

s ự khu yế ch tán D ‘,„ c úa chát tan ơ pha đ ộ n g t h c o hướng chiéu dài c ù a cột

y là hàng số đàc trưng c h o sư k huyế ch táu IIÓ c hính là đườ ng đi c ù a sự

k h uy ế c h tán trong một đơn vị thời gian Trontỉ đicu kiện nạp cột tót thì

H ,= 2-y.D',,, /u

• H ctậc trưng c ho quá Minh k huyé ch tán c u a chài lan tư phỉi linh s;m<! pha

tloMi! va imươc lai Troni ĩ nhữnii đ ié u k iê n llìưc Mỉihicm Iihât d i n h thì hc• CP c r »_ c c .

k h uế ch lan D ‘ln theo phương trình:

C: ti k hối pha tinh K: hãng sỏ phu t huộc vào điéu kiẹn nạp cót L)'m: hàng

sỏ k h u y è c h táu cliãl lan trong pha tĩnh.

Nêu F >1 ml/phút thì ta c ó thê coi H j= 0 Khi đó plnrơng trình V;m De eni er c ó thê

( h i t ' l l c : m I’l i i i

f l i ; i li t h m c t ( I I )

t

H ì n h 7: P h ư ơ n g t r ì n h V a n D e e m t e r đ ư ợ c h ie u (lieu h á n g d o till

tirơng ứng với nó có giá trị H,, ứng với H„ s ố đìa troiiíỉ cột tách sẽ là lớn Iihảl lức

là hiệu su ất tách cùa cột sẽ là lớn nhát ứng với điều kiện sãc ki đã chon.

đóng T r o n g phương trình Van D e em t er sò mũ c a o nhất cua kích thước hat Irong pha đ ộ n g bà ng 2 nhưng theo thực nghiệ m người ta thây nó cao Iihát là 1.82 Với c ỡ

V K i í l n u i l s ắ c k i I n n g p h a d à n :

3.1 (Hỡi r I I I C I I í I i i i i iS '

Sác kI lỏng pha đáo dựa trẽn sự tương tác iĩiửa pha tình là t á c gốc hitlroeacbon IIO được liên kêì hoá họe với các hạt silica và phan k hónu phán cực Liia chàt tan T r o n a trưừns: hop này pha độiiii là các cluuu mõi phán cực Hat» líỏni

.M

hỏn hợp giữa các d u n g môi hữu c ơ phan cực và nước Cac ilium mõi thường sir

d u n g là m e t a n o l ' elanol axetonitiin, dicl ome tan, tetrahiđrotii mn và dioxau Tr ong

hẽ chilly mõi hao üóni các clima môi nổi trêu với nước câu tư m ạ n h là các dung

mạ n h thì ạiá trị cua hẹ sò d u n g lượng k' sẽ gũìm Tuv iheo từng đoi tirợnu phân lích cụ thé mà la c ỏ thê ihay đổi ti lệ các du ng môi và điếu chinh độ phân cựcciia pha d õ n e c ho phù hop.

3.2 r i l l / tìn h trniiiỊ sùi b Ị>iut (i(i(>:

Pha tinh hay s ử d ụ n g trong sác kí pha đáo hầu hết là các pha liên kết hoá hoc đặc biệt, thành phần ch ín h c ùa pha tĩnh là silica được g âu với c ác s ỏ c ankyl mạch dài C ó thè d ù n g các thuòc t h ử c hứ a một hai hoặc nhiều n h óm chức đế phan ứng với n h ó m silanol (-Si-C)H) c ó hoạt tính c ao trên bề mặt silica Các pha liên kết

uuuyẽn liệu p hổ hiến nhất đe làm pha tình.

H ì n h X: M ó t á s ự t ư ơ n g t á c g i ữa p h a d ọ n g và p h a t ĩ n h ( O I ) S )

25

-L tiit t i m e ti ỉ(i/m/4U Ỉết/Ht If ế*4!tt

' V p i n t < h ' i i ự ti l ' l lự v</( Ả / l i i n ạ p l i t i (!(/<>.

phu đ ó n g Nói c h u n g các d u n g môi để d n i â n bị pha đ ó n g lá nước cát các ancol các \ e t o ii c ó mạ ch ngán mót sỏ các axil hữu c ơ hay b az o hữu c ơ lau trong nước,

m o i \ ài a m ill hay axil amii).

T r o n u hệ pha này t hành phần pha đ ó n g là yéu lò quan trong Iihãt anil hươu a

lũ I'ệi đ ế n kết q uà phan tích Tr o ng hệ pha đao so với các chãt hữu cơ IIƯỚC la mót

c hinh hãiìg c ác h thay đổi lượng míức thè m vào N h ư vậy ta đã lạo ra mọt pha độnũ

có độ p h â n cực nãm ơ ịỉiữa đ ộ phân cực cù a hai d u n g mỏi đơn Nuoài các d u n g mòi chính n h ư đã nêu ơ trẽn, trong thành phần pha đ ộ n e còn có ihẽin chát đ ệ m pH chàt lạt) phức đ e tạo ra sự lira lĩiai c họ n lọc, chát điện li chái lạo cap ion.

Ph a đ ộ n g trong sãc kí lòng pha đáo còn phai thoa m ã n các yêu cáu sau:

D e t e c t a là bó phàn theo dõi và phất hiệu các chài lau ttoiiũ ph;i đ ò n g sail khi

theo tính chai vật lí hoạc lioá lí cua chất cầu phân tích Tren c ơ so’ cua nlũrnu tính

d i a l ill), Hü;i\ n ay người la d;l chò lạo ra Milieu loại deleclo' kh ác n hau SII' ilunu IIIHIU

• Đ ặ c biệl là hiên n ay đã g h é p nối được với d e t e c t ơ k h ố i phổ (LCMS)

T u y c ó n h i ê u loại k h á c n h a u Illume c á c d e t e c t ơ phái t hoa m ã n mộ t so y êu

câu sau đây:

r Vimiỉ t u yế u tính đ ộ n g học c ua p h é p đ o phái kli õng q u á n hò , lúc là c à n g

l o n g thì c à n g tốt c h o việc phát hiện và đ ị n h lương t r o n g m ộ t v ù n g n ò n g

\ i ệ c phái h iệ n d ự a trên tính ch ãi h u ỳ n h q u a n g đ ư ợ c đã! ra d o phái d ù n g đ è n hai hước s ó n s t r o n g m ộ t q u á trình đo: bước s ó n g k í c h thí ch và bước s ó n g phái xa So với các p h ư ơ n g p h á p p h ổ hấp thu, p h ư ơ n g p h áp h u ỳ n h Cịiiang c ó đ o n h ạ y cnn hơn vì bức xạ p h á t ra đ ư ơ c đ o t r o n g b ó n g lói N é n tối n ày tao đ ư o c ra n h ừ s ứ d ụ n a c á c bỏ

27

loe hoặc bộ dơn sau đế lách eac till hiệu phá! xa tư non kích thích và dược lang

Đ ô i với các d u n g d ị c h vỏ c ù n g l oa ng, c ư ờ n u d ô huvnlì q u a n g I, c ó thê được

b i ê u t h i b â n SI c ỏ n e • c c t h ứ c :

T r o n g đ ó \|/, là hiệu xuâi lượng lư 8 là hệ sò háp thụ phàn tư L là chiéu dài

Với các điéu kiẹn cùa sãc ki lòng, phương trình trẽn luyen linh đòi với 1 và

c khi c ố định các thông số còn lại Giới hạn c ua các chất thích hợp có rhế

thực hiện b ă n g hệ hai cách lứ hoặc d ù n g bộ lọc Nêu d ù n g cách tứ lliì lính c họn lọc

tính c h o n lọc kém Các thiết bị huỳnh q u a n g hiện nay có the ihiết kế theo nhiéu

w I h i e t hi c h i e f l o n g - l o n g loi I l i o n hoi h i n Ve I l ‘J|

/ ( (> sớ li thu Ví'/:

lap vá lililí c hẽ các hop chát hữu c ơ đạt hiệu C|iiá cao I’liiroim pháp này (lirực sư ilụiíũ đ ế linh ché làm giấu các chãi k hô ng tan trong nước Khi đun soi mà u nước

b a \ It'll vào sinh hàn và cũn lĩ lòi theo các pliâu tư c án phân lích Cùiiá lúc do liu ơ bình bèn c ạ n h d u n g môi có khá nà ng hoà tan c âu t ứ câu phân tích c ũ n g h a \ lẽn và

đi vào sinh hàn và khi dó c h ú n g g ặ p nhau ớ trạng thái khí và thực hiện ớ q uá trình

d ii e t Sail đ ó clnínsi bi ngưn g bởi sinh hàn c h á y x u ốn u dưới đ áy sinh hàn và tao ra

một tương là nước và nă m ớchrới.

N h ư đã biết, á p suất hơi b ão hoà c ua hỗn hợp hai cáu lư k h ô ng tan vào nhau tuân theo định luật Danton: áp suất hơi bão hoà cíia hồn hợp bãim ĩonii c ủa áp siiàt hơi riêng phân cua các cấu tư hợp thành Nếu gọi hai càu (ú là X và N (X là châĩ

c h u n ụ c u a hệ ta có:

P h ư ơn g trình ( I ) c h o Ihãy nhiệt đ ộ sỏi c ủa hệ thấp hơn nhiệt đ ộ sói c ùa cáu

úr sói t hà p hơn nó c ũ n g c ho thày áp suất hơi c ùa hệ k hôn g liên Cịiian gì đêu lương cua các c á u lư trong hệ of pha loiiiỉ.

Nếu gọi u x và IK là s ố mol cùa X và N ơ pha hơi la có:

M

Til ay v à o phương IIIII h (2) la co:

2 C a n lạ o c ù a m á y c h i ế t l ò n g - ló n g lò i c u ồ n h o i n ư ớ c :

C à u tạo e ú a hộ c h i ế t g i ô n g n h ư hình 8 ờ t r a n g b êu, I 1 Ó g ổ m 3 hò phàn c h í n h

đ ó IÌ 1 Hai hì nh c ố n h á m đưtiq m ẩ u mí ớc và d u n g «nôi CÌI Mũ với mộ t s i nh hàu.c c c

Mtíltil ntt thiU' *1 KtỊiUỊíii ' tếiỊíU- ~ỉ( Otm

H ì n h Họ c h i ế t l o n g - l o n g c ấ t lói CUÓII hoi 111 róc

C h ú ý là liai bình c h ứ a m ẫ u mrớc và d u n g mõ i đ ề u đ ư ợc c u i m c ấ p uliiẹl các h

và d u n e m ô i b a v hcti ho ác sôi đưưc, c h ứ k h ô n g cỉùim c á c h t h uCT1 cr ■>V V I do khỏnsỉ đu

muôn.

SiỊiiven tac 1(1 III việc:

C'llicl l óng lõi c u ỏ n hơi nước chi đ ư ợ c á p t h u m c h o c á c liơp cliãl khóiiii phân ctiv II t a n l i o n a nước h o ã c k é m tan t r o n é nước.C • vT

tu cán ph àn tích Tr o ng trường hợp phân tích các P A H thì thường sư climsi các (.lililí!

hon l(K)"C liên sinh hùn được nối với hình điều nhiệt đặt ơ nhiệt độ tháp thì mới đù Hat) đói nhiệt t rong sinh hàn, k h ô n g d u n g mói sẽ hay hưi hét ra khói sinh hàu và

suàl Ilui liói cua màu d a n g thực hiện.

ehièt c ò n mũi tên đứt đ oa n là chi đường đi cua các phân tư d u n g mói bị b;i\ hơi ()

vị trí 3 thì các phàn lirhưị nước và các phân tử d u n g mòi g ập nhau (V Irạny thai kln

do vậy nó thực hiện quá trình hiệu quá chiết tốt nhất lại đây Sau đó nó bị IIIIưng

\uónj> (táy c ùa sinh hàn ớ vị trí 4, và khi đó c h o một hồn hợp d u n g tlịcli ph;m lớp

và ngưng lại xáy ra liên tục do vậy đáy bình sẽ c ó thê tích d u n g dịch tàng lén, nhưny kin tướiiiỉ nước nhiều q u á sẽ c h a y trớ lại b ình I theo hướim cứa mũi ten còn (irớnũ hữu c ơ thí bị ít tràn hưu vì thê lích đ u a d u n g mói nho, nh ưng nếu tràn thi

du ng môi clìiêt nh ư vậy mà q u á trinh chiết được thực hiện lập đi lặp lại nhiêu làn

a i õ i i hơi nước là phương pháp phân lặp và tinh c h ê các hựp chàt hữu c ơ đ;ii hicu quá cao.

Chii ý trước khi cát thì phái trá ne rứa Kinh h ã n s cách thực hiện quá trình

d n c t với nước cài hai lan đã lác với n-hexan trong k h o á n g 15 p h ú t

JJtíitt ifti fitttr ti * ếitỊtUẬẽu ' MifOv tífUttt

Bo cất q ua y c hâ n k h ô n g cua hãng BÚc chi R-l 24 c úa T h u y sĩ

Ro chiết Soxlel c ùa Đức

R â y với kích thước 0 , 14 m m

M á y siêu â m c ù a Đức

M á y điếu nhiệt c ù a hăng L A U D A WK.230 cúa Đức

Mi cr o pipe! (50 - 20 0 ị.il ) c ủa hãng S O C O R E X cua T h u y sĩ

M à n g loc mẫ u c hó kích thước lỗ 0,45 | j m cua M E R C K

M á y cất nước hai lâu c ủa h ãn g A Q U A T R O N cua Anh

M á y b ơ m đê lấy màu khí cùa Đức

Thi ết bị lây mẫ u bìm c h uy ên d ụ n g c ù a Nhật

K i m tiêm ( 50 Ịil ) c ủa SGE c ua Áo

C â n phàn tích c ua h ãng S H I M A D Z U A W 3 2 0 c ú a Nhát hán

2 2 M t i x HKH

Đ ặ c hiệl là mót hệ thõng sắc kí long hiệu nă ng cao đời mới nhất cùa

hãng S H IM A D Z U cúa Nhật k í hiệu L C M S - QP8000.

s h é p nôi với nhau qua một hệ thông điêu khiển chín h và sau đo no được truyền tín hièu s ang m á y tính hãng c á p qu ang Máy tinh là m á \ cua

được cài phán mem hiọn đại cún hãng S H IM A D Z U có ki hiệu là

CLASS- v p 5.02 đẽ điều khiến toàn bó hệ thống sàc ki lonu liiệu nàng cao qua máy tính và xử lỉ số liệu đế đưa la kết Cịiia và in ra.

H ì n h #: H e t h õ n g s a c li l ong h i ệ u n ã n j ỉ c a o M M S - Q P 8 0 0

lính, hay nó c ũ n g c ó thế điéu khiên trưc tiếp tren bó phận này Nỏ đươc

kí hiệu là SCL- 10A VI’ (syst em controller).

• -i : D e t e c t o hap t hụ q u a n g phân tứ U V - V i s kí hiệu SPD -I OA V VI*

• Bơm mầ u tự động, bơm tự động 135 mầu kí hiệu SI L- I OA Dvi ’