BÁO CÁO THỰC HÀNHHÓA PHÂN TÍCH 2

Cơ sở lý thuyết

Sắc ký lớp mỏng, hay còn gọi là sắc ký phẳng, là một phương pháp phân tích dựa vào hiện tượng hấp thu Trong phương pháp này, pha động là dung môi hoặc hỗn hợp dung môi di chuyển ngang qua pha tĩnh, thường là một chất trơ như silicagel Pha tĩnh được tráng thành một lớp mỏng, đồng nhất trên bề mặt phẳng như kính, nhôm hoặc nhựa, do đó được gọi là sắc ký lớp mỏng.

 Bình sắc ký: Một chậu, hủ, lọ bằng thủy tinh, hình dạng đa dạng, có nắp đậy

GVHD SVTH Huỳnh Thị Hồng Hoa 4 Nhóm 2

Pha tĩnh là lớp mỏng khoảng 0,25 nm của hợp chất hấp thu như silicagel hay alumin, được tráng đều lên bề mặt kính, nhôm hoặc plastic Chất hấp thu này được hỗ trợ bởi các vật liệu như sulphat canxi khan, tinh bột hoặc polymer hữu cơ.

Mẫu cần phân tích thường là hỗn hợp nhiều chất có độ phân cực khác nhau Để thực hiện, sử dụng khoảng 1 lít dung dịch mẫu với nồng độ pha loãng từ 2-5% Sử dụng vi quản để chấm một điểm gọn trên pha tĩnh, đảm bảo vị trí chấm cao hơn một chút so với mặt thoáng của chất lỏng trong bình.

Pha động là dung môi hoặc hỗn hợp hai dung môi, di chuyển chầm chậm dọc theo tấm lớp mỏng và kéo theo mẫu chất Tốc độ di chuyển của dung môi phụ thuộc vào tính mao quản, với mỗi thành phần chất di chuyển với vận tốc khác nhau, nằm phía sau mực dung môi Vận tốc này bị ảnh hưởng bởi các lực tương tác tĩnh điện giữa pha tĩnh và mẫu chất, cũng như độ hòa tan của mẫu chất trong dung môi.

 Chỉ cần một lượng rất ít mẫu để phân tích

 Có thể phân tích đồng thời mẫu và chất chuẩn đối chứng trong cùng điều kiện phân tích

 Tất cả các hợp chất trong mẫu phân tích có thể được định vị trên tấm sắc ký lớp mỏng

Hệ số di chuyển Rf là đại lượng đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích, được tính bằng tỷ lệ giữa khoảng dịch chuyển của chất thử và khoảng dịch chuyển của dung môi.

Trong bài viết này, a đại diện cho khoảng cách từ điểm xuất phát đến tâm của vết mẫu thử, được đo bằng cm Trong khi đó, b là khoảng cách từ điểm xuất phát đến mức dung môi đo trên cùng đường đi của vết, cũng được tính bằng cm.

Rf: Chỉ có giá trị từ 0 đến l.

Các bước tiến hành trong sắc ký lớp mỏng

Tiến hành thí nghiệm

- Quy trình chung của sắc ký bản mỏng

- Chuẩn bị mẫu chạy sắc ký

Mẫu lá chứa chất diệp lục

Chuẩn bị pha tĩnh, pha động phù hợp

Chấm mẫu lên vạch xuất phát

Quà trình lọc chất diệp lục để chạy sắc kí bản mỏng

Lấy phần nhớt, cho vào 15 ml ethannol Nghiền

Lấy phần xanh đậm ở phía trên để chạy sắc ký

Quá trình tách diệp lục để chạy sắc kí

 Ta thấy dung dịch được tách ra thành 3 lớp nhưng ta chỉ lấy lớp màu xanh đi chạy sắc kí.

- Chuẩn bị hệ dung môi:

Kết quả thí nghiệm

5ml acetone 5ml dầu hỏa Đậy kín bằng giấy paraphin Cho vào cốc 100ml có chuẩn bị sẵn giấy lọc Ảnh sắc kí bản mỏng

Tính toán

1 Nêu nguyên tắc chọn lựa dung môi trong sắc ký lớp mỏng

Dung môi phù hợp cho sắc kí lớp mỏng cần có tính phân cực khác biệt so với pha tĩnh Sử dụng dung môi phân cực để hòa tan mẫu trên pha tĩnh phân cực sẽ gây ra hiện tượng lan tròn và trộn lẫn giữa các vệt mẫu Để hạn chế sự lan tròn này, dung môi hòa tan mẫu cần phải không phân cực hoặc phân cực một phần nếu pha tĩnh là phân cực, và ngược lại.

Khi triển khai sắc ký bản mỏng, việc cho hệ dung môi vào bình và đậy nắp lại là cần thiết để đảm bảo dung môi thấm ướt hoàn toàn giấy lọc Điều này giúp tạo ra một môi trường ổn định, ngăn ngừa sự bay hơi của dung môi và đảm bảo quá trình sắc ký diễn ra đồng nhất và hiệu quả.

Khi thực hiện sắc ký bản mỏng, cần cho hệ dung môi vào bình và đậy nắp để ngăn dung môi bay hơi, đồng thời để dung môi thấm ướt hoàn toàn giấy lọc Việc này giúp kiểm tra tính đồng nhất của hệ dung môi; nếu giấy lọc đã thấm ướt, điều đó chứng tỏ hệ dung môi đã đạt yêu cầu đồng nhất.

3 Hệ dung môi và tỉ lệ dung môi ảnh hưởng như thế nào đến tỉ lệ R f ?

Các hợp chất được tách ra dựa trên sự cạnh tranh giữa chất tan và pha động để chiếm chỗ liên kết với pha tĩnh Khi sử dụng silicagel làm pha tĩnh, hợp chất có tính phân cực lớn hơn sẽ liên kết mạnh mẽ hơn với silicagel, dẫn đến việc đẩy pha động ra khỏi các vị trí liên kết Kết quả là, hợp chất có tính phân cực nhỏ hơn sẽ di chuyển cao hơn trên bản sắc kí, làm tăng hệ số lưu Rf Nếu pha động được thay bằng dung môi phân cực hơn hoặc hỗn hợp dung môi, khả năng đẩy các chất tan ra khỏi chỗ liên kết với silica gel sẽ tăng, khiến tất cả các hợp chất trên bản sắc kí dịch chuyển lên cao hơn.

Sử dụng hỗn hợp ethyl acetate và heptane làm pha động, việc tăng cường ethyl acetate sẽ dẫn đến hệ số lưu Rf cao hơn cho tất cả các hợp chất trên bản sắc ký Thay đổi độ phân cực của pha động không ảnh hưởng đến thứ tự di chuyển của các hợp chất.

GVHD SVTH là một khái niệm quan trọng trong nghiên cứu khoa học Huỳnh Thị Hồng Hoa thuộc Nhóm 2 đã đề xuất một phương pháp để đạt được thứ tự ngược lại trên bản sắc kí Để thực hiện điều này, cần sử dụng một pha tĩnh không phân cực, chẳng hạn như silicagel chức năng hóa C18.

PHÂN TÁCH SẮC TỐ CAROTEN VÀ LICOPEN BẰNG SẮC KÍ BẢN MỎNG

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SẮC KÝ LỎNG HIỆU

1 Mô tả cấu tạo của bộ phân chính trong HPLC

Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao gồm có các bộ phận cơ bản như sau:

Sơ đồ hệ thống HPLC

1: Bình chứa pha động 2: Bộ phận khử khí 3: Bơm cao áp

4: Bộ phận tiêm mẫu 5: Cột sắc ký (pha tĩnh) 6: Đầu dò

7: Hệ thống máy tính có phần mềm ghi nhận tín hiệu, xử lý dữ liệu và điều khiển hệ thống.

Cấu tạo máy HPLC trong phòng thí nghiệm

 Các bộ phận trong HPLC

Máy HPLC được thiết kế với 4 đường dung môi vào đầu bơm cao áp, cho phép sử dụng đồng thời 4 bình chứa dung môi Điều này giúp người dùng có thể rửa giải theo tỉ lệ mong muốn, với tổng tỉ lệ của 4 đường đạt 100%.

Theo kinh nghiệm, việc sử dụng 4 đường dung môi cùng một lúc là hiếm, thường chỉ sử dụng 2 hoặc 3 đường để đảm bảo hệ pha động được pha trộn đồng nhất hơn Hệ pha động đơn giản giúp ổn định quá trình rửa giải.

Tất cả dung môi sử dụng trong HPLC cần phải là dung môi tinh khiết chuyên dụng cho HPLC Ngoài ra, các hóa chất dùng để chuẩn bị mẫu và pha hệ đệm cũng phải đảm bảo là hóa chất tinh khiết dành cho phân tích.

 Việc sử dụng hóa chất tinh khiết nhằm tránh hỏng cột sắc ký hay nhiễu đường nền, tạo nên các peak tạp trong quá trình phân tích.

Bộ khử khí được sử dụng để loại bỏ các bọt nhỏ còn sót lại trong dung môi pha động, nhằm ngăn chặn các hiện tượng không mong muốn có thể xảy ra.

1 Tỷ lệ pha động của các đường dung môi không đúng làm cho thời gian lưu của peak thay đổi.

Khi bọt xuất hiện quá nhiều, bộ khử khí không thể loại bỏ hoàn toàn, dẫn đến bơm cao áp không hút được dung môi, ảnh hưởng nghiêm trọng đến áp suất và hoạt động của hệ thống HPLC.

 Trong các trường hợp trên đều dẫn đến sai kết quả phân tích.

Mục đích của bơm pha động trong cột là để thực hiện quá trình chia tách sắc ký Bơm cần đạt áp suất cao từ 250 đến 600 bar và tạo ra dòng chảy liên tục với lưu lượng từ 0.1 đến 10 ml/phút.

 Tiến hành kiểm tra bơm cao áp (Bơm HPLC 1525)

 Quá trình này để súc rửa hệ thống

1 Để khởi động bơm, nhấn vào nút Purge trong khung Acquisition.

2 Purge Wizard sẽ hỏi bạn chọn những thành phần mà bạn muốn chạy Đối với thủ tục chọn Purge này bơm Nhấn Next để tiếp tục.

Màn hình chính hướng dẫn bạn cách thủ bơm bằng ống tiêm mồi Đầu tiên, chèn ống tiêm mồi vào van hòa-off, sau đó mở van và thu hồi một lượng dung môi Lặp lại quy trình này và nhấn Next để tiếp tục.

 Nếu trong bơm có bọt khí thì ta dùng bơm tiêm để hút hệ dung môi trong hệ thống ra.

4 Màn hình Purge Bơm hướng dẫn bạn:

• Mở các tài liệu tham khảo hoặc (lỗ thông hơi) van

• Chọn máy bơm bạn muốn tẩy

• Lựa chọn một tốc độ dòng chảy ban đầu cho máy bơm

Thiết lập tốc độ dòng chảy đến 3 ml / phút cho mỗi bơm Nhấn Next để tiếp tục

5 Tùy chọn để dừng lại và tiếp tục bằng cách nhấn vào nút Stop hoặc Tiếp tục thanh Khi bơm hoàn tất, nhấn nút Next.

6 Đóng van và nhấn Finish để kết thúc kiểm tra bơm

 Để đưa mẫu vào cột phân tích theo với thể tích bơm có thể thay đổi.

 Có 2 cách đưa mẫu vào cột: bằng tiêm mẫu thủ công và tiêm mẫu tự động (autosamper).

Cột chứa pha tĩnh là phần quan trọng nhất trong hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Thông thường, cột pha tĩnh được chế tạo từ thép không gỉ, có chiều dài từ 5 đến 25 cm và đường kính trong từ 1 đến 10 mm, với kích thước hạt nhồi dao động từ 0.3 đến 5 µm.

Chất nhồi cột phụ thuộc vào lọai cột và kiểu sắc ký.

Đầu dò là bộ phận quan trọng trong sắc ký, giúp phát hiện các chất khi chúng ra khỏi cột và cung cấp tín hiệu cho việc định tính và định lượng Việc lựa chọn loại đầu dò phù hợp phụ thuộc vào tính chất của các chất phân tích Tín hiệu thu được từ đầu dò có thể bao gồm độ hấp thụ quang, cường độ phát xạ, điện thế, độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt, và chiết suất Dựa trên những thông tin này, nhiều loại đầu dò đã được sản xuất để phục vụ cho các ứng dụng khác nhau trong phân tích hóa học.

Đầu dò quang phổ tử ngoại (UV) có dải sóng từ 190-360nm, được sử dụng để phát hiện ánh sáng UV Ngoài ra, đầu dò quang phổ UV-VIS với dải sóng từ 190-900nm cũng được áp dụng để phát hiện các chất hấp thụ quang Đây là loại đầu dò phổ biến nhất hiện nay.

Đầu dò huỳnh quang (RF) được sử dụng để phát hiện các hợp chất hữu cơ có chứa huỳnh quang tự nhiên cùng với các dẫn xuất huỳnh quang Trong khi đó, đầu dò DAD (Detector Diod Array) có khả năng quét chồng phổ, cho phép định tính các chất dựa trên độ hấp thụ cực đại của chúng.

Đầu dò khúc xạ (chiết suất vi sai) thường được sử dụng để đo các loại đường Ngoài ra, đầu dò điện hóa có khả năng đo dòng điện, cực phổ và độ dẫn Bên cạnh đó, đầu dò cũng có thể đo độ dẫn nhiệt và hiệu ứng nhiệt, cung cấp thông tin quan trọng cho các ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu và công nghiệp.

Có nhiều phương pháp để phát hiện khi một chất đã đi qua cột, trong đó một phương pháp phổ biến và dễ hiểu là sử dụng đầu dò tử ngoại.

Nhiều hợp chất hữu cơ có khả năng hấp thụ ánh sáng tia cực tím ở các bước sóng khác nhau Khi một chùm ánh sáng tia cực tím chiếu qua các dòng chất lỏng từ cột, bạn có thể sử dụng một đầu dò tử ngoại ở phía đối diện để trực tiếp đo lượng ánh sáng bị hấp thụ.

Lượng ánh sáng hấp thụ phụ thuộc vào số lượng của một hợp chất đặc biệt đó đi qua chùm tia vào thời điểm đó.

Đầu ra từ detector sẽ được ghi lại dưới dạng các đỉnh peak, mỗi đỉnh đại diện cho một hợp chất trong hỗn hợp khi hấp thụ ánh sáng tia cực tím Nếu điều kiện trên cột được kiểm soát chặt chẽ, thời gian lưu có thể được sử dụng để xác định các hợp chất hiện có, với điều kiện là đã đo các mẫu chuẩn của các hợp chất khác nhau trong cùng điều kiện.

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VITAMIN C TRONG MẪU THUỐC

Các bước tiến hành

1 Chuẩn bị dung dịch chuẩn.

Cân chính xác 50mg acid ascorbic trên cân phân tích có độ chính xác 0.1mg Sau đó, hòa tan chất này vào bình định mức 50ml bằng nước cất để thu được dung dịch chuẩn với nồng độ 1000.

1.2 Dung dịch chẩn trung gian 100g/l

Hút 1ml dung dịch chuẩn gốc ở trên cho vào bình định mức 10ml, pha loãng bằng dung dịch ortho-phosphoric 0.35% đến vạch, lắc đều.

1.3 Dung dịch chuẩn làm việc

Chuẩn bị các dung dịch chạy máy có nồng độ lần lượt là 1; 5; 10; 20g/l trong dung dịch acid ortho-phosphoric 0.35%.

2.1 Chuẩn bị mẫu sơ bộ

- Mẫu cần được đồng nhất kỹ trước khi thức hiện phân tích.

- Đối với mẫu rắn phải nghiềm mịn bằng máy nghiền mẫu.

- Đối với mẫu lỏng phải lắc kỹ.

Để phân tích mẫu lỏng chứa vitamin C, cần hút khoảng 1-10ml dung dịch mẫu và pha loãng đến 100ml bằng dung dịch acid meta-phosphoric 3% Sau đó, mẫu được lọc qua giấy lọc và màng lọc 0.45mm trước khi bơm vào hệ thống HPLC.

- Mẫu rắn: cân chính xác từ 0.5-5g mẫu cho vào ống ly tâm 50ml Thêm 15ml dung dịch acid meta-phosphoric 3% vào ống ly tâm và lắc đều trong

5 phút bằng máy vortex Siêu âm 10 phút và ly tâm với tốc độ 3000 vồng/phút trong 5 phút Gạn dịch trong ở trên vào bình định mức 25ml.

Lặp lại quy trình với 10ml dung dịch meta-phosphoric 3%, thu thập nước vào bình định mức 25ml và định mức đến vạch bằng dung dịch này Sau đó, lọc qua giấy lọc và màng lọc 0.45mm, rồi bơm vào máy HPLC.

- Đối với các mẫu có hàm lượng béo lớn (mẫu sữa, mẫu thực phẩm chức năng có nhiều dầu…) cần loại béo trong quá trình chiết mẫu.

Quá trình loại bỏ béo diễn ra bằng cách sử dụng diethylete hoặc cloroform để phân tách lớp béo, sau đó loại bỏ lớp béo trên bề mặt Tiếp theo, mẫu sẽ được chiết theo quy trình “mẫu rắn” Điều kiện vận hành máy cũng cần được tuân thủ đúng để đảm bảo hiệu quả.

- Detector PDA ở bước sóng 241 nm

- Pha động: Dung dịch đệm KH2PO4 3mM trong 0.35% acid ortho- phosphoric.

- Tốc độ dòng: 0.5 ml/phút.

Quy trình vận hành máy HPLC

- Kiểm ta bình dung môi A, bình dung môi B (tốt nhất là còn 2/3 bình).

- Nước thải đầy quá phải đem đổ.

- Lần lượt mở công tắc:

GVHD SVTH Huỳnh Thị Hồng Hoa 40 Nhóm 2 o Water In-line Degasser AF o Water 1525 Binary HPLC Pump o Water 2996 Photo diodes Arraydetector

- Mở phần mềm empower login : Use: System

- Chọn Configuse data -> File -> New project -> Chọn next 5 lần

- Trên Home, chọn Run Sample -> chọn Instrument Method.

- Hiện cử sổ Instrument Method Edit, cài đặt:

Cài đặt thông số về dòng -> Zome 1 Enable nhiệt độ của cột

Có 2 chế độ: o 2D : gồm 2 trục bước sóng và nồng độ. o 3D:

Project data Review data Pant data

 Thời gian (khảo sát thời gian lưu)

 Nên chọn 3D vì có thể từ 3D chuyển qua 2D, còn nếu 2D thì không thể chuyển lại 3D.

Bước 4: Chạy mẫu ( Run Sample )

- Lập đường chuẩn: o Tiêm pha động 3 lần. o Tiêm dung dịch chuẩn làm việc 1ppm, 5ppm, 10ppm, 20ppm.

 Đưa kim vào -> Nhấn prepare -> Hiện Single Inject (chưa tiêm), hiện inject mới tiêm.

 Gạt Inject -> hiện Inject Running -> gạt trở lại -> rút kim.

Bước 5: Xử lý kết quả

- Bắt peak tại một bước sóng:

+ Chọn chuẩn ở nồng độ thấp nhất.

+ Chọn process -> Extract Choromatogram -> Chọn bước sóng (243)

- Nhấp chuột phải -> chọn Process Method Wizard -> OK-> Next (2 lần ) -> bắt peak

-> Next ( 2 lần ) -> No -> Next -> Chọn đơn vị (ppm )-> Next -> Method name

- Chọn Process Method -> Default Amuonts -> Nhâp giá trị chuẩn.

- Nhấp chuột phải -> Process -> Usespectified Method Set:

 Processing -> Usespectified Processing Method -> Chọn process mới tạo

 Reponding -> Usespectified Method Set -> Chọn OK

GVHD SVTH Huỳnh Thị Hồng Hoa 42 Nhóm 2 Đặt tên

 Làm tương tự cho giả mẫu

Bước 6: In kết quả và Xử lí kết quả

- Chạy tốc độ dòng Flow A: 0,0 mL /min để rữa.

- Đợi ánh sáng ổn định thì làm lại thao tác này cho cả 2 dòng trở về 0,0 mL/min

- Khi ánh sáng đầu côt trở về 0,0 psi thì tắt lần lượt: o Water 2996 Photo diodes Arraydetector o Water 1525 Binary HPLC Pump o Water In-line Degasser AF o PC

Khi tắt máy tính, hãy đảm bảo thực hiện quá trình shutdown trước khi tắt các công tắc trên thân máy Việc này giúp tránh ngắt kết nối đột ngột với thiết bị, từ đó giảm thiểu khả năng gặp lỗi khi khởi động máy tính lần sau.

Quy trình đo mẫu

- Khởi động cho pump 1525, detetor 2996, máy vi tính và chờ phần mềm ổn định.

- Cài đặc các thông số thích hợp và đặt thông tin cho để lưu các giá trị khi máy chạy.

- Nhấp Monitor để test năng lượng và chờ đến khi Base Line ổn định.

- Sau khi ổn định ta nhấp vào biểu tượng Abort để chuẩn bi tiêm mẫu.

 Lặp đường chuẩn: tiêm mẫu chuẩn 1ppm và sau đó tiêm thêm 3 lần pha động và tiêm tiếp mẫu chuẩn 5ppm, 10ppm, 20ppm.

 Đo mẫu: nồng độ của mẫu đã được tính toán sẽ nằm trong đường chuẩn.

 Tiêm mẫu cần đo vào và tiêm tiếp 3 lần pha động.

Kết quả và thảo luận

- In ra các đường chuẩn và các kết quả phân tích.

- Tính toán hàm lượng Vitamin C trong mẫu thử.

Với (V2/V1) là hệ số pha loãng.

Câu hỏi củng cố

1 Nêu phương pháp lựa chọn pha động trong phân tích vitamin C bằng HPLC?

Pha động trong phân tích HPLC là dung dịch đệm KH2PO4 3mM trong 0.35% acid ortho-phosphoric.

2 Vai trò của lọc trong phân tích Vitamin C bằng HPLC?

Lọc là quá trình cần thiết để loại bỏ các chất rắn lơ lửng không tan và tạp chất, nhằm đảm bảo mẫu được đồng nhất và không ảnh hưởng đến các bộ phận của máy sắc ký HPLC.

3 Kết quả bị ảnh hưởng như thế nào khi thay đổi dung môi và tỷ lệ dung môi trong phân tích vitamin C

Khoảng cách giữa các vạch sẽ bị thay đổi Có thể bị chồng nhau, không kéo được hoặc sẽ kéo xa hơn.

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SẮC KÍ KHÍ - GC

1 Mô tả các bộ phận chính của GC

Mẫu được bơm vào và theo dòng khí mang, thường là N2, đến cột sắc ký Khi đi qua cột, mẫu sẽ được hấp phụ lên pha tĩnh Các chất sau đó tách ra khỏi cột theo dòng khí và được ghi nhận bởi đầu dò Tín hiệu nhận được sẽ được máy tính xử lý và hiển thị kết quả dưới dạng sắc ký đồ, với các chất được xác định dựa trên giá trị thời gian lưu trên sắc ký đồ.

Sơ đồ của một máy sắc kí khí

Một sắc kí đồ tiêu biểu tách các este bão hòa bởi sắc kí khí-lỏng

1 Methyl formate 2 Methyl acetate 3 Ethyl formate

4 Ethyl acetate 5 N-propyl formate 6 Iso-propyl acetate

7 N-butyl formate 8 Sec-butyl acetate 9 Iso-butyl acetate 10 N-butyl acetate

1.1 Hệ thống cung cấp khí mang

Các khí mang phải trơ về mặt hóa học như He, Ar, N2, CO2 và H2 và việc chọn lựa khí mang thường được quyết định bởi loại detector sử dụng.

The gas supply system consists of pressure regulators, pressure gauges, and flow measurement devices.

Hệ thống khí mang được trang bị bộ lọc phân tử nhằm tách nước và các chất ô nhiễm Tốc độ dòng khí được kiểm soát bởi các bộ điều chỉnh áp suất hai giai đoạn, với áp suất vào thiết bị dao động từ 10 đến 50 psi Tốc độ dòng khí đạt khoảng 30 đến 150 ml/ph cho cột nhồi và từ 1 đến 25 ml/ph cho cột mao quản Khi áp suất đầu vào ổn định, tốc độ dòng khí cũng sẽ duy trì không đổi Để đo tốc độ dòng khí, người ta sử dụng thiết bị đo lưu lượng kết hợp với bọt xà phòng và đồng hồ bấm giây.

Độ giảm áp suất tỷ lệ thuận với độ nhớt của khí mang, vì vậy việc chọn khí mang có độ nhớt thấp là rất quan trọng cho cột mao quản và cột nhồi chặt Dưới đây là bảng tổng hợp một số đặc tính cơ bản của các loại khí mang khác nhau.

Khi lựa chọn cần chú đến detector đang sử dụng như sau:

 Detector đo độ dẫn cần phải sử dụng khí mang có độ dẫn cao như H2, He Khí

He có ưu điểm không nguy hiểm

Detector ion hóa ngọn lửa thường sử dụng khí mang N2 vì tính kinh tế và độ an toàn Tuy nhiên, khi kết nối với các thiết bị khác như khối phổ, cần phải sử dụng khí mang là heli.

 Detector cộng kết ngọn lửa thường dùng khí mang là N2.

Sau đây là đặc điểm của một số khí mang thông dụng:

Khí H2 thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm, nhưng cần phải có khí nitơ để bảo vệ khi thổi qua cột Máy sản xuất khí hydro phổ biến có công suất từ 125 ml/ph đến 225 ml/ph Để đảm bảo an toàn khi sử dụng H2, cần trang bị máy dò rò rỉ và cấm lửa trong khu vực làm việc.

 Khí He, argon là khí trơ hóa học rất thích hợp cho sắc kí ở nhiệt độ cao.

Khí nitơ (N2) được ưa chuộng trong sắc kí khí nhờ vào tính an toàn, chi phí thấp và khả năng tinh khiết dễ dàng Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ dẫn nhiệt của N2 tương tự như nhiều khí và hơi của các chất hữu cơ khác, điều này có thể dẫn đến hiện tượng peak sắc kí bị ngược.

Cách phổ biến để đưa mẫu vào cột là sử dụng bơm tiêm mẫu vi lượng, cho phép tiêm mẫu lỏng hoặc khí qua đệm cao su silicon vào buồng hóa hơi Buồng này được đốt nóng ở nhiệt độ thích hợp và kết nối với cột tách Đối với các cột tách thông thường, kích thước mẫu thường từ vài microlit đến 20 microlit, trong khi cột mao quản yêu cầu lượng mẫu nhỏ hơn Do đó, hệ thống chia dòng mẫu trong bộ injector được thiết kế để chỉ giao một phần nhỏ mẫu tiêm vào cột, phần còn lại sẽ được thải ra ngoài.

Trong nghiên cứu, có nhiều loại cột tách khác nhau phục vụ cho các mục đích khác nhau Cột tách sắc ký cần đáp ứng một số yêu cầu nhất định để đảm bảo hiệu quả trong quá trình phân tích.

 Đảm bảo trao đổi chất tốt giữa pha động và pha tĩnh nhờ việc tối ưu hóa các thông số của phương trình Van Deemter.

 Độ thấm cao tức có độ giảm áp suất nhỏ với một tốc độ khí mang nhất định.

 Khả năng tải trọng cao của cột.

 Có khoảng nhiệt độ sử dụng rộng và chịu được nhiệt độ cao.

2 Ưu điểm của cột nhồi và cột mao quản a Cột nhồi

Cột thường được làm bằng thép không rỉ, nicken, thủy tinh với đường kính khoảng từ

3 đến 6 mm và chiều dài khoảng từ 1 đến 5m

Cột nhồi sử dụng hạt chất mang rắn được bao phủ bởi lớp pha tĩnh lỏng hoặc chính hạt rắn là pha tĩnh Chất mang rắn phổ biến là diatomite, được silan hóa nhằm giảm sự liên kết hydro với các chất phân cực.

Kích thước hạt đồng nhất giúp giảm chiều cao cột và tăng độ phân giải Hạt có kích thước nhỏ sẽ rút ngắn thời gian cân bằng hòa tan, từ đó cải thiện hiệu quả hoạt động của cột.

GVHD SVTH là một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu Huỳnh Thị Hồng Hoa, 48 tuổi, thuộc Nhóm 2, nhấn mạnh rằng kích thước hạt càng nhỏ thì không gian trống giữa các hạt càng ít, dẫn đến áp suất cần thiết để ép pha động qua cột phải cao hơn.

Kích thước hạt được đo bằng micromet, phản ánh khả năng đi qua hoặc bị giữ lại trên sàng Ví dụ, hạt có kích thước 80/100 mesh có thể đi qua sàng 80 mesh (170µm) nhưng không qua được sàng 100 mesh (150µm) Yêu cầu đối với chất mang rắn là không tham gia vào quá trình tách và phải giữ được pha tĩnh (ít nhất 10%) Khi chọn chất mang, cần lưu ý đến cấu trúc và đặc tính bề mặt, vì cấu trúc ảnh hưởng đến hiệu quả và đặc tính bề mặt quyết định sự tham gia của chất mang trong quá trình tách Các chất mang cần phải có tính trơ hóa học với mọi loại mẫu.

Có hai vấn đề chung của các chất mang:

Tương tác bề mặt của chất mang, bao gồm hấp phụ và xúc tác, là nguyên nhân chính dẫn đến sự xuất hiện các pic có đuôi hoặc biến dạng Các nhóm -OH và oxit trên bề mặt chất mang gây ra những tương tác này Một phương pháp để khắc phục là che phủ các nhóm này bằng một lượng nhỏ pha lỏng phân cực Tuy nhiên, phương pháp hiệu quả nhất hiện nay là silan hóa bằng các thuốc thử DMCS (dimethyl dichorosilan) hoặc HMDS.

Khi kích thước hạt giảm, số hạng A trong phương trình Van Deemter cũng giảm, tuy nhiên, sự chênh lệch áp suất trong cột có thể vượt quá giới hạn làm việc thực tế Để cải thiện hiệu suất cột, cần sử dụng các hạt có kích thước đồng nhất Cột mao quản là một trong những giải pháp hiệu quả trong trường hợp này.

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	3,39 MB