Sắc ký khí Kỹ thuật Sắc ký - Khối Phổ

Máy Sắc ký khí• Khí mang: Nitơ, Heli, Argon, Hydro bom khí, chai khí, máy sinh khí nitơ rất tinh khiết loại tạp, hơi ẩm • Bộ phận tiêm mẫu: bay hơi mẫu to bộ tiêm > to cột Qua tấm đệm s

Lớp CĐ Kiểm Nghiệm VSATTP

ĐH Kỹ thuật Y Yế Hải Dương

Bài 8 Sắc ký khí

Kỹ thuật Sắc ký - Khối Phổ

PGS Phạm gia Huệ

Hà Nội 24-02-2009

• Phát triển nhanh , mạnh nhờ:

- kỹ thuật tạo dẫn chất dễ bay hơi

- kỹ thuật phối hợp GC-MS, GC-IR

Máy Sắc ký khí

Máy Sắc ký khí

• Khí mang: Nitơ, Heli, Argon, Hydro

bom khí, chai khí, máy sinh khí nitơ rất tinh khiết (loại tạp, hơi ẩm)

• Bộ phận tiêm mẫu: bay hơi mẫu

to bộ tiêm > to cột

Qua tấm đệm (septum) silicon Chia dòng (split) 1/10, 1/100 Không chia dòng (splitless) tiêm vài mcl

bộ tiêm mẫu tự động

Cột nhồi

Cột Mao quản

SCOT / PLOT

Chất nhồi cột

• Chất mang (support) : chất rắn để mang pha tĩnh

– Hạt nhỏ, xốp, 1-10 m 2 /g, trơ, chịu nhiệt

– Hay dùng diatomit

– cỡ hạt hay tính theo mesh (số lỗ / in 2 của rây)

VÍ DỤ: hạt 60-80 mesh ~ cỡ hạt 250 – 170 mcm

• Pha tĩnh lỏng : lỏng ở nhiệt độ phân tích

– Bao hay liên kết (bonded, cross-linked) trên pha tĩnh – Có độ phân cực khác nhau, có hệ số phân bố khác nhau với các chất phân tích.

– Hay dùng các dẫn chất polydimethyl siloxan (các loại

OV, SE), polyethylenglycol PEG (Carbowax)

– Pha tĩnh rắn: Hay dùng các gel rây phân tử, các polyme xốp

Detector vạn năng:

• Detector dẫn nhiệt TCD: nhạy trung bình

• Detector ion hoá ngọn lửa FID: hay dùng nhất, nhạy

khoảng gấp 3 lần TCD, không phát hiện 1 số chất

Detector đặc hiệu:

• Detector nhiệt ion NPD: nhạy với chất có N, P

• Detector bắt điện tử ECD: nhạy với chất ái điện tử,

dẫn chất clo, thơm đa vòng

• Detector đo quang ngọn lửa: nhạy với hợp chất S và

P

Ứng dụng

• Phân tích các chất khí, dễ bay hơi, bền nhiệt

• Định tính, thử tinh khiết, định lượng

• SK khí-lỏng (GLC) dùng phổ biến: ít tốn kém, nhanh, nhạy; nhiều khi phải tạo dẫn chất (tạo chất bay hơi được hoặc phát hiện được)

• SK khí rắn (GSC): dùng với chất không phân tích được bằng GLC như: các oxid nitơ, oxid carbon, H2S, CS2,

Kỹ thuật Sắc ký Khối phổ

• Giới thiệu sơ lược về khối phổ

• Giới thiệu kỹ thuật GC-MS

• Giới thiệu kỹ thuật LC-MS

Ch ân không cao

X ử lý và lưu dữ liệu

Tr ánh ion PT va chạm với các phân tử trong không khí

1 Nguồn ion hoá

Bắn phá bằng Electron

(EI)

+ +

Sợi đốt

Khu vực Gia tốc ion

PT khối

Chùm electron

• Ion phân tử M+., có m/z 226, mất gần hết.

• Tạo thành các mảnh m/z 197, 156, 141, 112, 98, 69, and 55,

• Các pic này là dấu vết các mảnh trong cấu trúc của phân tử M

100%) intensity) Cường độ pic khác tính theo % của pic cơ bản

Pic cơ bản

Molecular ion peak M +.

Phổ MS của

pentobarbita l, bắn phá bằng electron

Pic của ion phân tử MH + ở m/z 227 (M+1) là pic lớn thứ nhì

Ít các pic của mảnh so với phổ EI

Phổ ion hoá

pentobarbital

2 Bộ Phân tích Khối

tách các ion có trị số m/z khác nhau thành từng phần riêng biệt

• Phân loại:

Bộ phân tích từ,

Bộ phân tích tứ cực,

Bộ phân tích bãy ion tứ cực

Bộ phân tích thời gian bay

3 Detector

Nhân electron (electron multiplier):

Tác động của một ion lên bề mặt các

dynode khác để tạo ra các electron

ngày càng nhiều electron

1  10 6 (hình bên)

Nhân quang (photomultiplier):

Các electron tạo ra theo cách trên va

chạm với một bề mặt phát quang

để tạo ra photon Các photon này

được thu nhận và số lượng của

chúng tỷ lệ với cường độ tín hiệu

Tách bằng GC Xác định bằng MS

Có thư viện phổ chuẩn

Interface

GC - MS

• Tách bằng GC Xác định bằng MS

• Sắc đồ có các dạng khác nhau:

• Định tính: dựa vào vị trí pic trên sắc đồ, hoặc dựa vào phổ MS của píc đó (so với phổ chuẩn), xác định được chất chưa biết.

• Định lượng dựa vào diện tích/ chiều cao pic trên sắc đồ

Sắc đồ TIC một chất tạo hương

Pic

dung

môi

Pic tạp đọc phổ MS

Khối phổ đồ của pic 119s

• giao diện ion hoá hoá học ở áp suất thường APCI

(atmospheric pressure chemical ionisation)

• giao diện phun điện ES (electrospray)

Ion hoá hoá học ở áp suất thường APCI

một sol khí hay khí dung (aerosol) của khí nitơ và

các giọt nhỏ dung môi

• Sol khí này dược đưa qua một khu vực được đốt

nóng Ở đây dung môi bị loại và các chất được ion hoá nhờ các phản ứng ion-phân tử ở áp suất khí

quyển, các electron và các ion sơ cấp được tạo ra

do phóng điện

Giao diện phun điện ES

Các giọt dung dịch thu nhỏ và tăng điện tích Các phân tử dung môi không tích điện bị loại

Ví dụ Ứng dụng LC-MS

• LC: pha động ACN-amoni ethanoat, C18

• giao diện phun điện

pic tạp ra trước và sau đó.

•

thuộc ion (M+H)+ xuất hiện ở m/z = 225 và 227 theo

tỷ lệ 3:1 cho thấy sự có mặt của nguyên tử clo Chất

tạp là quinazolin có 3 nhóm thế.

Ví dụ Ứng dụng LC-MS

Sắc đồ TIC

MS pic phút 8,35