1. Định nghĩa sắc ký khí2. Lịch sử 3. Nguyên lý hoạt động 4. Nguyên tắc chung5. Phân loại6. Ứng dụng của sắc ký khí trong dầu khí hydrocacbon7. Sắc ký khí được sử dụng trong công nghiệp lọc hóa dầuSắc kí là kĩ thuật phân tích chất khai thác sự khác biệt trong phân bố giữa pha động và pha tĩnh để tách các thành phần trong hỗn hợp. Các thành phần của hỗn hợp có thể tương tác với pha tĩnh dựa trên điện tích, độ tan tương đối và tính hấp phụ.Sắc ký khí là một phương pháp chia tách trong đó pha động là 1 chất khí (được gọi là khí mang) và pha tĩnh chứa trong cột là một chất rắn hoặc chất lỏng phủ trên bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ đều lên thành phía trong của cột
Trang 1PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DỤNG CỤ
NHÓM 19 ĐỀ TÀI
TẠ HỮU TÙNG 1121010426
LÊ TUẤN ANH 1121010006 NGUYỄN VĂN HUÂN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
1
SẮC KÝ KHÍ
Trang 2NỘI DUNG
1 Định nghĩa sắc ký khí
2 Lịch sử
3 Nguyên lý hoạt động
4 Nguyên tắc chung
5 Phân loại
6 Ứng dụng của sắc ký khí trong dầu khí hydrocacbon
7 Sắc ký khí được sử dụng trong công nghiệp lọc hóa
dầu
2
Trang 31 Định nghĩa
Sắc kí là kĩ thuật phân tích chất khai thác sự khác biệt trong phân bố giữa pha động và pha tĩnh để tách các thành phần trong hỗn hợp Các thành phần của hỗn hợp có thể tương tác với pha tĩnh dựa trên điện tích, độ tan tương đối
và tính hấp phụ
Sắc ký khí là một phương pháp chia tách trong đó pha động là 1 chất khí (được gọi là khí mang) và pha tĩnh chứa trong cột là một chất rắn hoặc chất lỏng phủ trên bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ đều lên thành phía trong của cột
3
Trang 42 Lịch sử ra đời
1903, Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet đã phát minh ra kĩ thuật sắc kí khi ông đang nghiên cứu về chlorophyl
1931, Vinterstin và Lederer tách carotin thô thành α-carotin và β-carotin.
1938, Izmailov, Shraibr và Stahl phát triển phương pháp sắc kí lớp mỏng.
1941, Martin và Synge phát minh phương pháp sắc ký phân bố tách thành công các alcaloid.
1952, Martin và James lần đầu tiên dùng thiết bị sắc ký khí.
1960, sắc kí lỏng hiệu năng cao ra đời.
4
Trang 53 Nguyên lý hoạt động
Khí mang từ nguồn cấp liên tục được đưa vào hệ thống qua ống nhánh của injector
Mẫu qua bộ phận bơm mẫu đến buồng hóa hơi được khí mang dẫn đến cột tách nằm trong buồng điều nhiệt, quá trình tách sắc ký xảy ra tại đây
Các cấu tử rời khỏi cột tách ở các thời điểm khác nhau lần lượt đi vào detector chúng được chuyển thành tín hiệu
điện, tín hiệu này được khuếch đại và chuyển thành tín hiệu số có máy tính xử lý kết các tín hiệu và chuyển sang
bộ phận in kết quả dưới dạng các đỉnh (pic) ứng với các cấu tử
5
Trang 66
Trang 74 Nguyên tắc chung
Dựa vào sự khác biệt trong phân bố giữa pha động và pha tĩnh để tách các thành phần trong hỗn hợp Các thành phần của hỗn hợp có thể tương tác với pha tĩnh dựa trên điện tích, độ tan tương đối và tính hấp phụ
7
Trang 85 Phân loại
Tuỳ thuộc bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí:
- Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography - GSC): Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn.
- Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography - GLC): Pha tĩnh là 1 chất lỏng không bay hơi.
8
Trang 96 Ứng dụng của sắc ký khí trong dầu khí hydrocacbon uống
Hydrocacbon có chứa nguyên tử có thể thay đổi từ rất đơn giản như thiophene với các hỗn hợp rất phức tạp như asphaltenes mà cấu trúc không phải là tối thiểu, nhưng biết là có chứa lưu huỳnh, oxy và nitơ ở các cấp độ khác nhau, trong Ngoài carbon và hydro
Phương pháp phổ biến nhất để tách phần dầu khí được gọi là SARA, viết tắt của bão hòa, chất thơm, nhựa và asphaltenes Nó cần phải được lưu ý rằng hợp chất theo chu kỳ là bao gồm trong các phần của bão hòa Các phần ánh sáng được làm chủ yếu của ankan và chất thơm Thơm nhẹ có chứa nguyên tử có thể được cất đi với phần này Sự phân chia giữa
ankan và các chất thơm có thể được thực hiện bằng chất lỏng siêu tới hạn sắc ký bằng cách thay đổi cường độ dung môi
9
Trang 10Các phần nặng là lần đầu tiên bị asphaltenes mưa sử dụng vượt quá bình thường alkan như n-pentane hoặc n-heptan, thường với tỷ lệ dầu-to-ankan từ 1 đến 40 khác nhau phương pháp tồn tại trong văn học cho asphaltenes tách (Kharrat, 2009) Sau khi khai
thác asphaltenes, các maltenes được chia thành ba phần: bão hòa, chất thơm và nhựa sử dụng các dung môi phân cực với sự gia tăng
10
Trang 11 Các phần bão hòa được phân tích bằng sắc ký khí, dẫn đến nội dung n-alkan Chất thơm được phân tích bởi sắc ký khí với khối phổ (GC-MS) Nhựa và
asphaltenes là khó khăn nhất để phân tích bằng GC vì sôi cao điểm Vì vậy, các ứng dụng của GC trên phân tích của dầu nặng, trong đó có một cao nồng độ
asphaltene và nhựa phân số, được giới hạn
11
Trang 127 Sắc ký khí được sử dụng trong công nghiệp lọc hóa dầu
A Mô phỏng chưng cất dầu thô Dầu thô bao gồm một số lượng lớn các ankan với số lượng carbon khác nhau, dẫn đến một loạt các điểm sôi Sự hiểu biết về số lượng carbon phân phối dầu thô có thể giúp đánh giá chính xác các yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất của dầu thô và các sản phẩm dầu Nó cũng rất quan trọng cho việc thiết kế từ
chưng cất, thiết bị chế biến và kiểm soát chất lượng của sản phẩm
12
Trang 13The end.