Xem mẫu
- Tiểu luận nhóm 3:
PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ
GVHD: Th.S Nguyễn Xuân Tòng
- BỐ CỤC THUYẾT TRÌNH
1 Lược sử phương pháp sắc kí
2 Phân loại
3 Các đại lượng ảnh hưởng
Những kĩ thuật sắc kí phổ biến
4
- Lược sử phương pháp sắc kí
• Nhà thực vật học người
Nga Mikhai Tswett
(1872-1919)
• Phát minh ra kĩ thuật sắc kí
vào năm 1903 khi ông đang
nghiên cứu về chlorophyll
- Định nghĩa Sắc ký:
Sắc ký là một phương pháp tách hỗn hợp dựa
vào sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha
động và tĩnh thành các thành phần để phân tích,
nhận biết, tinh chế hoặc định lượng hỗn hợp
hay các thành phần.
• phân tích
tách • nhận biết
• tinh chế
• định lượng
Các thành
phân cấu
Hỗn hợp thành
- Nguyên tắc hoạt động
chung
Phương pháp sắc ký dựa vào:
-Sự phân bố khác nhau của các chất giữa hai pha đ ộng và
tĩnh.
-Có nhiều nguyên nhân đưa đến sự phân bố khác nhau
của các chất, chính sự lặp đi lặp lại hiện tượng hấp phụ -
phản hấp phụ của các chất khi dòng pha động chuyển động
qua pha tĩnh là nguyên nhân chủ yếu của việc tách sắc ký.
Hệ quả là các chất có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyển
động chậm hơn qua hệ thống sắc ký so với các chất tương
tác yếu hơn pha này. Nhờ đặc điểm này mà người ta
có thể tách các chất qua quá trình sắc ký.
- Ví dụ:
Sắc
Ký
Giấy
- Phân
Phân
loại sắc
lo
Cơ chế trao đổi
ký của pha tĩnh &
động
Trạng thái của
pha động
Sắc
ký
lỏng
Sắc ký
khí
- CHẤT NGHIÊN CỨU
KHÓ BAY HƠI
DỄ BAY HƠI
Sắc kí Gia nhiệt
lỏng mạnh
Khí – lỏng
Khí - hấp
phụ Ko phân Phân
Sắc kí khí
cự c cự c
Thuận pha Ngược Mạnh
Y ếu
pha
Ngược Bị ion Ko bị ion
Thuận
pha hóa hóa
pha
Sắc kí trao Sắc kí ngược
đổi ion pha
- Cách bố trí
Pha Pha
Dạng sắc ký Cơ chế trao đổi
động pha động
tĩnh
Khí
Khí – hấp thụ Rắn Cột Hấp phụ
Khí
Khí - lỏng Lỏng Cột Phân bố
Khí
Lỏng
Lỏng – rắn Lỏng Rắn Cột Hấp phụ
Lỏng – lỏng Lỏng Lỏng Cột Phân bố
Lỏng – nhựa Lỏng Rắn Cột Trao đổi ion
trao đổi
Lớp mỏng Lỏng Rắn Lớp mỏng Hấp phụ
Giấy Lỏng Lỏng Lớp mỏng Phân bố
Rây phân tử Lỏng Lỏng Cột Theo kích thước
phân tử
- Các đại lượng ảnh hưởng
- HỆ SỐ PHÂN BỐ
• Trong phương pháp sắc kí,sự chuyển nồng độ chất phân
tích X giữa pha động và pha tĩnh .Cân bằng của một cấu
tử trong hệ sắc kí có thể mô tả bằng phương trình đơn
giản sau đây:
Apha động Apha tĩnh
• Hằng số cân bằng (1) còn được gọi là hằng số phân bố
được tính như sau: C
K= S
CM
• CS:nồng độ cấu tử trong pha tĩnh ( chữ S viết tắt của từ
tiếng anh Stationary phase có nghĩa là pha tĩnh )
• CM:nồng độ cấu tử trong pha động ( chữ M viết tắt của
từ tiếng anh Mobile phase có nghĩa là pha động)
• Hệ số K tùy thuộc vào bản chất của pha động và pha
tĩnh và chất hòa tan.
- THỜI GIAN LƯU
• Thời gian lưu được định nghĩa là thời gian cần thiết để
cấc tử đi từ đầu cột đến cuối cột hay chính là thời gian
cấu tử bị lưu giữ trong cột .
• Hiệu số giữa thời gian lưu và thời gian lưu chết được
gọi là thời gian lưu đã được hiệu chỉnh (tR’).
tR ' = tR − tM (Hệ số chứa hệ số dung lượng )
• Hệ số chứa này hay còn gọi là dung lượng là một thông
số quan trọng được sử dụng trong sắc ký , được ký hiệu
tR − tM
C S .VS VS
là K’
K'= =K =
C M .VM VM tM
• K tùy thuộc vào bản chất chất tan , pha tĩnh và pha
động.K’ còn tùy thuộc vào các đặc tính của cột.
• tR và tM là các giá trị nhận được từ sắc ký đồ.
- HỆ SỐ LỌC
• Hệ số chọn lọc là một đại lượng đặc trưng cho khả năng
tách của các cấu khác nhau trong hỗn hợp chất khảo sát .hệ
α
số chọn lọc của cột đối với cấu tử A và B được định nghĩa
như sau:
K B K 'B
α= =
K A K'A
• Trong đó ;
• KA,KB :Là hệ số phân bố lần lượt của cấu tử A và B (cấu tử
B bị lαu giũa mạnh hơn cấu tử A.Từ vấn đề này chúng ta suy
ư
ra rằng luôn lớn hơn 1.
• Hệ số chọn lọc phụ thuộc vào bản chất của A,B,pha động và
pha tĩnh.
- LÝ THUYẾT ĐĨA MARTIN VÀ SYNGE
• Được áp dụng cho quá trình sắc ký vào năm 1942.theo lý
thuyết này ,cột sắc ký được xem như gồm nhiều phần nhỏ
gọi là đĩa.trong mỗi đĩa ,cân bằng vật chất được thiết lập
nhanh giữa pha động và pha tĩnh.
• Số đĩa được biểu diễn bởi hệ thức sau:
2
2
tR
tR
L
= 16 = 5,55
N= w
H w 1/ 2
• Trong đó:
• N :Số đĩa lý thuyết của cột .
• L:chiều dài của lớp chất nhồi trong cột
• H:chiều cao của đĩa lý thuyết
• W:bề rộng đáy mũi sắc ký
W1/2:bề rộng đáy mũi sắc ký 1/2
•
- α
ĐỘ PHÂN GIẢI
• Độ phân giải là đại lượng đặc trưng cho quá trình tách của
các
• chất ra khỏR S = R ệ−R S.
t t
i nhau , ký hi u là R
2 1
W1 + 2
W
2
• Mối liên hệ giữa 1 Sα K1 và 2 công thức như sau :
R , − ’,N K qua
1+ K N
RS =
4 α 2
• Để tăng RS để tách hai mũi ra khỏi nhau , ta có thể thay đổi :
• Tăng khi đó 2 mũi tách ra xa nhau hơn .
• Giảm w1 , w2 khi đó hai mũi sẽ nhọn hơn , cách này tiết kiệm
• được thời gian phân tích và cho kết quả tốt hơn.
- PHƯƠNG TRÌNH VAN DEEMTER
• Phương trình Van Deemter ra đời bổ sung cho ,một số
điểm của quá trình sắc ký theo lý thuyết đĩa chưa lột tả
được các vấn đề ảnh hưởng bên trong cũng như bên
ngoài của quá trình sắc ký.
• Phương trình Van Deemter sẽ mô tả ảnh hưởng của các
quá trình này như sau:
B
H = H A + H B + H C = A + + Cu
u
• Trong đó :
- • HA:Chiều cao riêng phần thể hiện chất lượng của cột nhồi gây
ảnh hưởng đến tốc độ chuyển dịch khác nhau của các phần tử
trong cột nhồi .
A = 2λ d P
λ :Thông số phụ thuộc vào kích thước hạt và mức độ đồng
•
nhất khi nạp cột, dp là đường kính của hạt chất hấp thụ.
• HB:chiều cao riêng phần biểu diễn sự phân tán của cấu tử
khảo sát trong pha động. 2γD
B=
γ :hệ số phụ thuộc vào khoảng cách giữa các hạt , D
M
là hệ số
• M
khếch tán trong pha động sẽ nhỏ và tốc độ pha động sẽ lớn .
• HC:chiều cao riêng phần biểu diễn sự hấp thụ và giải hấp thụ
của cấu tử trên pha tĩnh và sự phân tán của cấu tử trong hai
pha.
- Những kĩ thuật sắc ký phổ biến
A.Sắc lý lỏng
(Liquid Chromatography-LC)
B.Sắc ký khí
(Gas Chromatography- GC)
C.Sắc ký bản mỏng
(Thin Layer Chromatography-TLC)
D.Sắc ký giấy
( Paper Chromatography)
E.Sắc ký trao đổi ion
(Ion exchange chromatography)
- A.Sắc lý lỏng
(Liquid Chromatography-LC)
nguon tai.lieu . vn
