Mô tả:
Chương 1: KỸ THUẬT PHÂN
TÁCH
1.1. Phân tích sắc ký
1.1.1. Nguyên lý cơ bản
- Sắc ký là kỹ thuật tách các cấu tử ra khỏi
hỗn hợp dựa trên ái lực khác nhau của
mỗi cấu tử đối pha tĩnh và pha động
+ pha tĩnh: có tác dụng giữ cấu tử cần tách
(lớp chất cố định)
+ pha động: có tác dụng kéo cấu tử cần
tách ra khỏi cột (chất lỏng, khí)
PPPT sắc ký
Được phát minh vào năm 1903 bởi
Tswett (1872-1919)
Ưu điểm:
+ khả năng phân tách cao, có thể tách
những chất rất giống nhau về mặt hóa
học lẫn vật lý
+ là 1 trong những PPPT mạnh nhất
Cột sắc ký
Thứ tự ra khỏi cột
Hợp chất có ái lực nhiều với pha động thì có
xu hướng ra khỏi cột trước
Hợp chất có ái lực nhiều với pha tĩnh thì bị
giữ lại lâu hơn trong cột và ra sau
Sắc ký đồ
Phân loại sắc ký
Phân loại dựa trên trạng thái của pha động:
- Sắc ký lỏng:
+ pha động: chất lỏng
+ pha tĩnh: rắn, lỏng
- Sắc ký khí
+ pha động: chất khí
+ pha tĩnh: rắn, lỏng
Phân loại sắc ký
Theo cơ chế của quá trình tách:
Sắc ký hấp phụ
Sắc ký phân bố
Sắc ký trao đổi ion
Sắc ký rây phân tử
Các đại lượng cơ bản
tR
t’R
tM
W
Thời gian lưu tR , thể tích lưu VR
- Sắc đồ: kết quả của quá trình tách sắc ký. Mỗi
peak của sắc đồ ứng với 1 hoặc 1 nhóm cấu tử
của hỗn hợp cần tách.
- Thời gian lưu tR: thời gian từ khi tiêm mẫu đến
khi ghi nhận được cực đại của mũi sắc ký
- Thời gian lưu chết tM: thời gian 1 chất hoàn toàn
không tương tác với pha tĩnh hay cũng là thời
gian di chuyển của pha động từ đầu cột đến cuối
cột.
Thời gian lưu hiệu chỉnh t’R ,
thể tích lưu hiệu chỉnh V’R
Thời gian lưu hiệu chỉnh t’R: là thời gian
chất bị lưu giữ trong pha tĩnh
tR = t’R + tM = tM (1+K’)
VR = VM (1+K’)
- Thời gian lưu và thể tích lưu hiệu chỉnh
của mẫu:
t’R = tR - tM
V’R = VR - VM
Hệ số phân bố K
CS
nS VM
K
K '.
CM nM VS
CS : nồng độ chung của chất tan trong pha tĩnh
CM : nồng độ của chất tan trong pha động
K càng lớn nghĩa là chất bị hấp phụ càng
nhiều, chất chuyển động càng chậm
K chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất tan, pha
tĩnh và nhiệt độ mà không phụ thuộc vào kiểu
cột tách
Hệ số chứa (dung lượng) K’
nS t 'R K
K'
nM tM
nS, nM : số mol của chất tan trong pha tĩnh, pha động
: tỉ số pha
t’R : thời gian lưu hiệu chỉnh
tM : thời gian chết
- K’ biểu diễn mối tương quan giữa thời gian của chất tan lưu
lại trong pha tĩnh so với trong pha động.
- K’ lớn: cột tách tốt nhưng thời gian phân tích kéo dài và
vùng bị giãn rộng
Số đĩa lý thuyết N trong cột sắc ký
2
Biết: d : độ lệch chuẩn của peak
tR
N
- Trong TH lý tưởng, peak có dạng
d
hình Gauss, ta có độ rộng của
2
peak:
tR
N 5,545
+tại điểm uốn:
Wi = 2 d
Wh
+tại một nửa chiều cao: Wh = 2,355d
2
+ tại đáy peak:
Wb = 4 d
tR
N 16
- Ta có các công thức sau:
Wb
Số đĩa lý thuyết N trong cột sắc ký
N càng lớn nghĩa là số lượng các cân bằng tăng
thì hiệu quả phân chia trên cột sắc ký tăng lên, bề
rộng đáy càng nhỏ, peak càng nhọn, định lượng
chúng càng chính xác.
- Sắc ký lỏng: N < 20.000
- Sắc ký khí: N > vài trăm ngàn
? Sắc ký khí tách tốt hơn sắc ký lỏng ?
- Chiều cao tương đương với đĩa lý thuyết:
-
H=L/N
L: chiều dài cột sắc ký
Độ chọn lọc a
-
Độ chọn lọc a : dùng để đánh giá 2 chất có
tách được hay không
K 2 K '2
a
1
K1 K '1
-
a: phụ thuộc vào pha tĩnh, pha động và bản
chất của chất tan
Pha tĩnh phải có cùng bản chất với chất tan để
giữ chúng lại
Hệ số phân giải Rs
Hệ số phân giải Rs: dùng để đánh giá 2
peak liên tiếp có thể tách được hay không
(tốt nhất Rs = 1,5)
Rs
t
R2
tR1
Wb1 Wb2
2
1
Khả năng tách các chất
Biểu thức liên hệ giữa 4 đại lượng trên:
N a 1 K '2
Rs
4 a 1 K '2
Ứng dụng của PP sắc ký
Định tính
Cấu tử được tính theo giá trị tR. So sánh
tR của mẫu và tR của cấu tử chuẩn trong
cùng đk đo trên máy.
Định lượng: bằng cách so sánh với dd
chuẩn:
- Chiều cao h của mũi (hẹp và đối xứng)
- Diện tích mũi S
Các ứng dụng của sắc ký
Phân tích dựa vào chiều cao peak
Phân tích dựa vào diện tích peak
Xây dựng đường chuẩn (calibration with standards)
Phương pháp chuẩn nội (internal-standard)
- Xem thêm -