Bài thuyết trình sắc ký khí

Một số pha tĩnh thường dùng:- Các ancol: Các pha tĩnh không phân cực này là dung môi rất tốt cho các chất cần tách loại không hoặc ít phân cực.. - Các loại silicon : Dầu và cao su silico

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

Khoa Khoa học tự nhiên

Chỉ tiêu xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ clo và họ phốt pho bằng phương pháp sắc ký khí

Tài liệu tham khảo

PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN XUNG VI PHÂN

Nguyên tắc của sắc ký khí

Sắc ký khí là phương pháp sắc ký mà pha động thường là chất khí, pha tĩnh thường là chất rắn hấp phụ Sắc ký khí thường dùng để xác định các chất dễ bay hơi (t0 <3500C) và bền nhiệt Chất phân tích được hoá hơi sau đó được bơm vào cột sắc ký và tiến hành phân tích.

Pha động trong sắc kí khí

 Pha động: hay còn gọi là khí mang, gồm He, H2, N2, Ar

- Khí H2 thương mại thường đạt đủ tiêu chuẩn cho sắc ký khí Khi sử dụng H2 làm khí mang, cần dùng N2 làm khí bảo vệ thổi qua cột trước

- Khí He là khí trơ hóa học rất thích hợp cho sắc ký khi ở nhiệt độ cao He là khí mang tốt nhất

- Khí Ar cũng như các khí trơ khác là khí không có hoạt tính hóa học được dùng cho sắc ký ở nhiệt độ cao

- Khí N2 do không nguy hiểm, giá rẻ và dễ dàng làm tinh khiết nên N2 được sử dụng rất nhiều trong sắc ký khí

 Yêu cầu đối với khí mang:

Trơ với cấu tử khảo sát

Có tỷ khối nhỏ, độ nhớt thấp để tăng vận tốc của khí mang

Có độ tinh khiết cao

Một số pha tĩnh thường dùng:

- Các ancol: Các pha tĩnh không phân cực này là dung môi rất tốt cho các chất cần tách loại không hoặc ít phân cực

- Các loại silicon : Dầu và cao su silicon dùng trong sắc ký khí là polixilocxan- sản phẩm trùng ngưng các monome silandiol R2Si(OH)2

- Các loại ete, este : Chúng được dùng được dùng để tách các hợp chất chứa oxi, nitơ cũng như các hợp chất chứa halogen, lưu huỳnh

- Các hợp chất chứa Nitơ : Là các nitril, nitrilete, hợp chất nitro, amin thẳng và thơm,axit…Ví dụ: β,β’-oxidipropionitril, là pha tĩnh rất phân cực để tách các hidrocacbon thẳng, vòng và thơm

- Các pha liên kết hoá học: Có thể gắn pha tĩnh trên chất mang bằng các phản ứng hoá học

Pha tĩnh trong sắc ký khí

Nguyên tắc hoạt động của máy sắc ký khí

Cột sắc ký khí

Cột sắc ký khí

Cột mao quản Phim mỏng (WCOT)

Cột mao quản Lớp mỏng (PCOT) Cột mao quản Phim dày (SCOT)

Detector trong sắc ký khí

Gồm các detector sau:

- Detector ion hóa ngọn lửa – FID (Flame ionization detector)

- Detector độ dẫn nhiệt – TCD (Thermal conductivity detector)

- Detector quang hóa ngọn lửa – FPD (Flame photometric detector)

- Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)

- Detector ion hóa phát xạ ngọn lửa – FTD hay NPD (Flame thermionic detector)

- Detector khối phổ - MS (Mass spectrocopic)

Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)

- ECD là đầu dò được dùng rộng rãi trong GC hiện nay, có lẽ chỉ đứng sau FID Do có thể phát hiện đến picogam (10-12g) và thậm chí có

thể đến femptogam (10-15g)

- ECD hoạt động dựa trên đặc tính của các chất có khả năng cộng kết các điện tử tự do trong pha khí

- ECD có ứng dụng rất lớn trong phân tích lượng vết các loại thuốc trừ sâu, diệt cỏ, hóa chất công nghiệp trong các mẫu môi trường và

dược phẩm

- ECD rất nhạy với các hợp chất giàu điện tử như các hợp chất có chứa các nhóm chức hoặc các đa liên kết hoặc các hợp chất có chứa các

nguyên tử Halogen Các nguyên tố có độ âm điện lớn trong các hợp chất như Halogen có thể bắt Electron và tạo thành ion âm

Nguyên tắc hoạt động

- Các phân tử khí mang bị bắn phá bởi tia β tạo nên các ion dương và electron có động năng lớn.

N2 ↔ N2 + +

e Các electron di chuyển về anod tạo dòng điện ion hoá Khi các phân tử có khả năng bắt giữ điện tử xuất hiện (trong vòng khí mang) → số

electron giảm → cường độ dòng điện giảm → tín hiệu

AM + e- → AM- + N2 + → AM + N2Đặc điểm: Rất nhạy đối với hợp chất có chứa các nguyên tố có độ âm điện cao, khoảng tuyến tính hẹp 102.

AM-Ứng dụng: Xác định lượng vết các loại thốc trừ sâu, diệt cỏ, hoá chất công nghiệp như PCB trong các mẫu môi trường, Các hợp chất có

độ âm điện lớn ( -F, -Cl, -Br, -I, -O) hoặc các nhóm chức có độ âm điện lớn như -NO2,-CN

Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)

Cấu tạo ECD:

Cấu tạo ECD:

Hàm lượng thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ và Poly Clorua Biphenyl trong thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản - Phương pháp định lượng bằng sắc ký khí

 Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hàm lượng các thuốc trừ sâu gốc Clo hữu cơ và Poly Clorua Biphenyl (sau đây gọi tắt là PCBs) trong thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản bằng hệ thống sắc ký khí (sau đây gọi tắt là GC).

Phạm vi áp dụng

Nguyên tắc

 Trong mẫu thủy sản các hợp chất trên được chiết tách ra bằng dung môi pentan Dịch chiết được làm sạch bằng phương pháp chiết pha rắn

(SPE) trên florisil sau đó được tách làm 2 phân đoạn trên cột silicagel

 Phân đoạn A chứa các PCB (trừ CB3), HCB, alđrin, isođrine, heptaclo và p,p' DDE

 Phân đoạn B chứa CB3, p,p' DDE và các thuốc trừ sâu gốc clo còn lại

 Hàm lượng các thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ và PCBs trong các phân đoạn chiết được xác định trên máy sắc ký khí với đầu dò bắt giữ điện tử

(sau đây gọi tắt là ECD).

Xử lý mẫu

Cân 10g mẫu Nghiền đều bằng cối sứ

+ 10g cát sạch +4g sunfat natri khan

HH được đưa vào ống soxhlet được phủ bằng bông thủy tinh

+150ml dd pentan

Chiết mẫu trong 3h với hệ thống mẫu chiết soxhlet

Lọc qua phêu thủy tinh

có chứa Na2SO4 khan và rửa lại bằng 25ml dd pentan

Thu được 20 ml sản phẩm

Lọc qua phễu buchener

1ml sản phẩm

Lọc tiếp với Buchner + 400C

Phương pháp tiến hành

Rót 50,0 ml dung môi pentan vào cột

Gõ nhẹ thành cột cho lớp florisil phân tán đều và không có bọt khí

Mở khóa để dung môi chảy chậm, tráng lại cột bằng 1 lượng dung môi sao cho cột không bị khô kể từ lớp Na2SO4 ở trên

Lớp bông thủy tinh 1cm

Cho từ từ 2g Na2SO4 vào Cho 25 gam Florisil ngậm 5% nước vào

Trên mặt phủ 2.5g Na2SO4 khan

Cách nhồi cột

Chuyển mẫu + mẫu trắng

Cho tiếp 3 lần, mỗi lần 3,0 ml dung dịch rửa giải Ðiều chỉnh khoá để tốc độ rửa giải đạt từ 4 đến 5 ml/phút.

Thu toàn bộ dịch chiết đi qua cột vào một bình thuỷ tinh đáy tròn của máy cô quay chân không

Cô dung dịch thu được cho đến khi chỉ còn khoảng 1,0 ml

+1,0 ml isooctan vào trong bình rồi lắc Làm bay hơi từ từ

bằng dòng khí nitơ cho tới khi dịch khô hoàn toàn

Thêm chính xác 2,0 ml isooctan rồi

lắc đều để hoà tan cặn

Làm sạch mẫu

Phân tách các dẫn xuất của PCB và thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ

 Tiêm các dung dịch chuẩn vào máy GC theo thứ tự từ nồng độ thấp đến cao Mỗi dung dịch tiêm 2

lần, tính diện tích pic trung bình Dựng đường chuẩn biểu thị mối quan hệ giữa các diện tích pic

thu được và nồng độ từng loại thuốc trừ sâu theo quan hệ tuyến tính bậc 1 (phương trình y = ax

+ b).

GC Mỗi dung dịch mẫu tiêm 2 lần Tính giá trị trung bình.

Tiến hành phân tích

Ðiều kiện phân tích

Duy trì ở nhiệt độ 1500C trong 1 phút

Tăng nhiệt độ 20C/phút lên tới nhiệt độ 2200C

Tăng nhiệt độ 200C/phút lên tới nhiệt độ 2400C.

Duy trì ở nhiệt độ 2400C trong 13phút

Cột mao quản không phân cực trung bình SPB -1TM - SUPELCO (cột methylsilicon có khả năng tách thuốc trừ sâu theo nhiệt độ sôi), nhiệt độ tối đa 3600C, chiều dài 30 m, bán kính trong 0,32 mm, bán kính ngoài 0,50 mm, chiều dài lớp phủ 0,25 μm.

Khí mang: Heli áp suất khí 70kpa

Tính toán kết quả

Trong đó:

- C là nồng độ từng loại thuốc trừ sâu có trong mẫu, tính theo μg/kg.

- Y là hiệu số giữa diện tích pic của dịch chiết và diện tích pic có trong mẫu trắng tiêm vào

GC, tính theo đơn vị diện tích.

- a, b là các thông số của đường chuẩn y = ax + b, được xác định theo

- F là hệ số pha loãng mẫu và có giá trị bằng tỉ số giữa thể tích dịch chiết thu được sau khi làm sạch và khối lượng mẫu m sử dụng.

•