xác định dư lượng thuốc bvtv trong rau quả bằng phương pháp sắc ký khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Đề tài:
GVHD: Nguyễn Đức Vượng
Nhóm : 9
Lớp : ĐHPT6LT
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
Môn: Phân tích thực phẩm
Xác định dư lượng thuốc BVTV trong rau quả
bằng phương pháp sắc ký khí
NỘI DUNG
1
Một số chất họ clo và họ phốt pho
Định nghĩa sắc ký
2 Tổng quan về sắc ký khí
3
5
4
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
1. Định nghĩa sắc ký

Sắc ký là quá trình tách liên tục từng vi phân hỗn hợp các chất do
sự phân bố không đồng đều của chúng giữa pha tĩnh và pha động
khi cho pha động đi xuyên qua pha tĩnh.

Sắc ký cũng lá quá trình trao đổi chất như các phương pháp hóa lý
khác (chưng cất, chiết, kết tinh…) nhưng khác với phương pháp đó ở
chỗ, sự phân chia sắc ký được thực hiện do quá trình hấp thụ – giải
hấp được lặp đi lặp lại trong suốt quá trình tách.

2. Tổng quan về sắc kí khí
 Nguyên tắc của sắc ký khí
 Pha động sử dụng trong sắc ký khí
 Nguyên tắc hoạt động của máy
 Pha tĩnh sử dụng trong sắc ký khí
 Cột sắc ký khí
 Detector trong máy sắc ký khí
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 (t
0
<350
0
C) 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, H
2
, N
2
, Ar
- Khí H
2
thương mại thường đạt đủ tiêu chuẩn cho sắc ký khí. Khi
sử dụng H
2
làm khí mang, cần dùng N
2

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 N
2
do không nguy hiểm, giá rẻ và dễ dàng làm tinh khiết nên
N
2
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.

Pha tĩnh trong sắc ký khí
Thường là chất bền trơ, không bay hơi hay phân huỷ ở
nhiệt độ khảo sát. Pha tĩnh đóng vai trò chính trong việc tạo nên
tương tác cần thiết để các cấu tử được tách ra khỏi nhau. Pha
tĩnh thường là sườn dimethylpolysiloxan để thay độ phân cực
của pha tĩnh người ta thay nhóm –CH
3
bằng các nhóm khác như
phenyl, amin, rượu, amid, cetôn…
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 R
2
Si(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
Các bộ phận của máy sắc kí khí
Bình khí
Bộ tiêm mẫu tự động
Bộ ghi nhận tín hiệu
Cột mao quản
Bộ phận hóa hơi
Máy sắc ký GC ECD
Cột sắc ký khí
Cột sắc ký khí
Cột mao quản Cột nhồi
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
-12
g) và thậm chí có thể đến femptogam
(10
-15
g).
- 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.
N
2

↔ N
2
+
+ 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
-
AM
-
+ N
2
+
→ AM + N
2
Đặc điểm: Rất nhạy đối với hợp chất có chứa các nguyên tố có độ âm điện cao,
khoảng tuyến tính hẹp 102.
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 -NO
2
,-CN.
Detector cộng kết điện tử - ECD (Electron capture detector)
Cấu tạo ECD:
(a) 2 điện cực đồng trục (b) 2 điện cực song song
Cấu tạo ECD:

3. Một số chất họ clo và họ phốt pho
trong thuốc trừ sâu
STT Nhóm Một số hoạt chất
1
THUỐC TRỪ SÂU
HỌ CHLOR HỮU
CƠ
Aldrin
2 Dieldrin
3 Endrin
4 Endosulfan
5 Heptachlor
6 Methocychlor
7
α - BHC
8 β - BHC
9 θ - BHC
10 O,p - DDT
11 THUỐC TRỪ SÂU
HỌ LÂN HỮU CƠ
Diazinon
12 Dichlorvos
13 Fenitrothion
14 Malathion
4. Chỉ tiêu xác định dư lượng thuốc trừ sâu họ clo
và họ phốt pho bằng phương pháp sắc ký khí
Phạm vi áp dụng
Nguyên tắc
Cách tiến hành
Tính toán kết quả

Phạm vi áp dụng
Ứng dụng để xác định dư lượng của acephate, α-BHC,
chlorpyrifos, dieldrin, permethrin, cypermethrin…trong rau quả
như: rau diếp, lúa mì, rau cải, dâu và cà chua,…
Mẫu được xay nhỏ, trích bằng dung môi aceton lọc lấy dịch
trích, sau đó được chuyển tiếp để tách lớp dung môi hữu cơ ra
bằng ether dầu hỏa và dichloromethan. Đuổi cạn dung môi và
được làm sạch bằng cột Florisil sau đó được định lượng bằng
máy sắc ký khí với đầu dò EDC.
Nguyên tắc
 Xử lý mẫu
 Chuẩn bị cột Florisil
 Làm sạch mẫu
 Chất chuẩn và chất nội chuẩn
 Điều kiện chạy máy sắc ký
Cách tiến hành
Xử lý mẫu
Cân 50 – 100g mẫu
Cho vào máy xay chịu được dung môi
Xay tốc độ cao 2 phút
+ 200ml aceton
Lọc qua phễu Buchner
(Có bơm hút chân không)
Thu toàn bộ dịch chiết
+100ml Hexan/Ete dầu hỏa
+100ml Dichloromethan
Cho vào phễu chiết 1000ml
lắc mạnh 1 phút,
Lắc mạnh cho muối tan hết
Để yên tách lớp

Phần lớp trên
Phần lớp dưới
Cho qua phễu thủy tinh có
chứa Na
2
SO
4
khan
Cho vào Erlen cổ nhám
+7g NaCl
Để yên tách lớp
+100ml CH
2
Cl
2
Trích lại 2 lần
dung môi trên
Rửa lại lớp Na
2
SO
4
trên
phễu bằng 50ml CH
2
Cl
2
Còn lại 5ml
Cô quay đuổi dung môi
Chuẩn bị cột Florisil
Florisil cân 60 – 100g cho vào chén sứ, sấy ở nhiệt độ 65

0
C
trong vòng 4h, để nguội ở nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm, trước
khi sử dụng đem sấy ở 130
0
C trong 5h để nguội, thêm 5% nước
lắc đều trong 30 phút (Có thể thay thế Florisil bằng Alumina hoặc
Silicagel)
Rót 60ml dung môi hexan hoặc
ete dầu hỏa 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 Na
2
SO
4

ở trên
Lớp bông thủy tinh 1cm
Cho từ từ 2g Na
2
SO
4
vào
Cho 10 – 20 gam Florisil
ngậm 5% nước vào

Trên mặt phủ 2.5g Na
2
SO
4

khan
Cách nhồi cột