Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu

Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu
mẫu
- Sử dụng phương pháp chiết pha rắn (SPE) để phân
tích hàm lượng thuốc trừ sâu, bao gồm triazine và các
sản phẩm phân hủy của nó, trong đất và bề mặt nước
- Sử dụng phương pháp vi chiết pha rắn (SPME) để xác
định thuốc diệt cỏ có trong mẫu lấy từ môi trường
1
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
MỤC LỤC
2
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
I. Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu:
1. Xác định vết các nguyên tố (các tạp chất vi lượng)
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp hiện
đại và các ngành kỹ thuật mới, cần những vật liệu có độ tinh khiết cao, các phương pháp
xác định vết các nguyên tố (các chất vi lượng) càng có ý nghĩa lớn. Vì vậy, các yêu cầu
về độ chính xác và độ nhạy của các phương pháp được dùng để phân tích các chất đặc
biệt tinh khiết ngày càng tăng lên.
Kỹ thuật của các phương pháp công cụ hiện đại cho phép phát hiện hoặc xác định
những lượng nhỏ của các chất. Ví dụ, bằng buồng Wilson và máy đếm Gauge-Mule, có
thể phát hiện được khoảng 10
-10
g của một chất. Phương pháp khối phổ kế cho ta khả
năng xác định 10
-8
, 10
-6
g tạp chất. Bằng các phương pháp động học, có thể phát hiện
được 10

-19
mol trong 1 ml dung dịch, hoặc phát hiện được 60000 phân tử, còn trong
trường hợp sử dụng kỹ thuật phân tích siêu vi lượng, có thể xác định được những lượng
chất nhỏ hơn nữa.
Khoảng nồng độ của các vi chất (được biểu thị dưới dạng %) được xác định bằng
các phương pháp khác nhau là:
Phương pháp Khoảng nồng độ (%) Ví dụ
Phương pháp phổ phát xạ 10
-5
– 10
-4
Với B – 10
-5
Phương pháp đo màu, so màu 4 x 10
-7
– 10
-4
Al – 10
-6
Quang phổ ngọn lửa 10
-6
– 10
-5
Ca – 10
-6
phân tích huỳnh quang 10
-6
– 10
-5
Ca – 10

-6
Cực phổ 10
-8
– 10
-6
In – 10
-6
phân tích kích hoạt 10
-9
– 10
-8
Au – 10
-9
Để xác định các tạp chất và các lượng nhỏ, người ta rất hay dùng những phương
pháp khác nhau để tách và làm giàu những lượng vết của các nguyên tố cần xác định. Để
thực hiện điều đó, người ta sử dụng các phương pháp sau:
- Kết tủa các hợp chất khó tan và cộng kết;
- Tách bằng điện hóa;
- Chiết;
- Cất các chất dễ bay hơi;
- Tách bằng sắc ký;
- Nóng chảy vùng (kết tinh lại vùng);
3
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
- Sự tuyển nổi và các phương pháp khác.
Trong hóa học phân tích , các phương pháp chiết, tách và làm giàu lượng vết các
yếu tố có ý nghĩa cực kỳ quan trọng. Các phương pháp này giữ vai trò quan trọng như
vậy, trước hết là vì các phương pháp phân tích hiện có bị hạn chế bởi độ nhạy và tính
chọn lọc; khi phân tích các kim loại, các hợp kim, các vật liệu bán dẫn, các loại quặng,
thuốc thử hóa học bằng các phương pháp phân tích hóa lý, độ nhạy và tính chọn lọc bị

giảm đi do ảnh hưởng của chất có thành phần chủ yếu.
Sự kết hợp phương pháp làm giàu với các phương pháp phân tích vật lý (ví dụ như
kết hợp phương pháp chiết bằng các dung môi hữu cơ với các phương pháp quang phổ
phát xạ, phổ quang ngọn lửa, quang phổ hấp thụ nguyên tử, trắc quang và các phương
pháp khác) đã mở ra khả năng xác định các vết nguyên tố trực tiếp trong hữu cơ, tránh
được giai đoạn tách trước các nguyên tố cần xác định ra khỏi phần chiết.
Sự kết hợp các phương pháp làm giàu các lượng vết của các tạp chất với các
phương pháp xác định hóa lý (như cực phổ, trắc quang, v. v…) đã làm tăng độ nhạy của
các phương pháp đó lên rất nhiều, còn việc sử dụng sự tạo phức cho phép nâng cao tính
chọn lọc của các phương pháp.
Sự tách và làm giàu các nguyên tố hóa học và các hợp chất của chúng dựa trên sự
làm chuyển dịch cân bằng hóa học động về phía dự định. Cơ chế làm chuyển dịch cân
bằng được sử dụng, ví dụ như, đối với các phản ứng:
- Kết tủa hòa tan;
- Chiết giải chiết;
- Hấp phụ giải hấp phụ;
- Chưng cất ngưng tụ; v. v…
2. Phương pháp kết tủa các hợp chất ít tan và sự cộng kết:
Trong phân tích hóa học, sự kết tủa các hợp chất khó tan được ứng dụng:
a) Để tách các hợp phần khác nhau của các hỗn hợp phức tạp;
b) Để phát hiện các cation và các anion;
c) Để định lượng các hợp phần của một chất riêng biệt hoặc hỗn hợp các chất.
4
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
► Các chất kết tủa: các hợp chất hóa học đa dạng được sử dụng để làm chất kết tủa
nhằm phân chia và tách các cấu tử riêng biệt ra khỏi hỗn hợp phân tích . Trong đó, các
chất thường được dùng nhất là:
- Hydrogen sulfide, dùng để kết tủa các ion của các nhóm phân tích V, IV và một
phần nhóm III dưới dạng sulfide và dùng để phân hủy các anion AsO
3

3-
, AsO
4
3-
,
VO
3
-
, MoO
4
2-
, WO
4
2-
, … tại những pH xác định;
- Dung dịch nước của ammonium, dùng để kết tủa các cation của beryllium, ferrum
(III), aluminium, thallium, gallium, indium, niobium, tantalum, uranium, các
nguyên tố đất hiếm, v. v…, các phosphate kim loại kiềm và ammonium;
- Sodium acetate;
- Các kiềm ăn da;
- Ammonium thiosulfate; v. v…
► Các chất kết tủa hữu cơ: được sử dụng rất rộng rãi trong phân tích định lượng.
Chúng được dùng để điều chế dung dịch chuẩn (để chuẩn độ), làm các chất chỉ thị, các
chất che, chất kết tủa, v. v…
► Ưu điểm của các chất kết tủa hữu cơ: Các chất kết tủa hữu cơ có một loạt ưu
điểm so với các chất kết tủa vô cơ thông thường như:
- Khi dùng các chất kết tủa hữu cơ, có thể kết tủa và phân tách các nguyên tố khác
nhau từ những hỗn hợp rất phức tạp.
- Các kết tủa thu được bằng cách dùng các chất kết tủa hữu cơ dễ lọc và rửa, nhờ
đó, ta dễ dàng rửa các tạp chất có trong dung dịch phân tích khối kết tủa.

- Các kết tủa thu được khi dùng các chất kết tủa hữu cơ cho tác dụng với các cation
hoặc anion có phân tử lượng lớn. Do đó, độ chính xác của phép phân tích được
tăng lên.
- Trong thành phần các kết tủa là các hợp chất hữu có có các cấu tử hữu cơ thường
chứa ít tạp chất được kết tủa theo.
► Ứng dụng các chất kết tủa hữu cơ trong phân tích định lượng: trong phân tích
định lượng, để kết tủa và tách nhiều cation, người ta dùng dithizone, cupferron, pyridine,
8-oxyquinoline, dùng phenylarsonic acid làm chất kết tủa có độ chọn lọc cao đối với
niobium và tantalum, diethyl dithiophosphoric acid và các đồng đẳng của nó để kết tủa và
tách một loạt nguyên tố, 6- hoặc 8-methylquinoline để kết tủa wolfram; 1-8 amino
naphthalene sulfonate của magnesium để kết tủa ion sodium khi có mặt ion kalium và
nhiều ion khác.
5
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
Thực nghiệm chứng tỏ rằng, bằng cách thay đổi pH của dung dịch, thường có thể
tiến hành được sự kết tủa lần lượt và tách được nhiều cation khác nhau bằng cùng một
chất kết tủa hữu cơ. Ví dụ: từ dung dịch cupferron acid (acid mạnh) chỉ kết tủa được các
ion của niobium, tantalium, titanium, zirconium, vanadium, iron (III), tin và cho phép
tách chúng khỏi các ion không kết tủa trong điều kiện đó là aluminum, chromium,
uranium (VI), beryllium, manganese, nickel, cobalt, zinc, phosphorus và boron.
Khi dùng độ tan của một số kết tủa thu được bằng các chất kết tủa hữu cơ trong
các dung môi hữu cơ, có thể chiết được chúng.
► Phương pháp cộng kết: nhìn chung có các ưu điểm sau: đơn giản, hiệu quả cao,
nền mẫu phân tích được chuyển từ phức tạp sang đơn giản hơn. Tuy nhiên, nhược điểm
chính của phương pháp là mất rất nhiều thời gian, nên cũng ít được sử dụng hơn so với
các phương pháp khác.
► Kết hợp với sự cộng kết để làm giàu các nguyên tố. Dùng cả chất cộng kết vô cơ
và hữu cơ, đây là một trong các phương pháp hiệu nghiệm dùng để làm giàu các nguyên
tố.
3. Các phương pháp tách điện hóa:

Các phương pháp tách điện hóa dựa trên việc tách chất cần xác định trên điện cực
trơ dưới dạng nguyên tố hoặc kết tủa không tan khi cho một dòng điện một chiều đi qua
dung dịch phân tịch.
Các phương pháp này rất phổ biến khi dùng để tách các hợp chất của đa số các
nguyên tố hóa học, vì chúng không đòi hỏi phải đưa các chất lạ vào dung dịch phân tích .
Khi dùng các phương pháp kết tủa điện hóa khác nhau với việc sử dụng các cực
platin hoặc các cực khác, cùng với catod thủy ngân và dùng phương pháp nội điện phân,
có thể tách được các cation aluminium, titanium, zirconium, vanadium, uranium khỏi các
cation chromium, iron, cobalt, nickel, zinc, cophương pháper, silver, cadung môiium,
germanium, molybdenum, tin, bismuth và các nguyên tố khác. Cũng có thể tách các tạp
chất khỏi các cấu tử chính khi phân tích các kim loại màu, các hợp kim của chúng và v.
v…
Có thể tách được các hỗn hợp phức tạp gồm các ion khác nhau, có khả năng bị kết
tủa điện bằng cách chọn chất điện ly thích hợp hoặc tiến hành điện phân có sự điều chỉnh
tự động thế điện cực để sự kết tủa điện xảy ra.
6
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
► Kết tủa trên catod thủy ngân: là một dạng tách điện phân đặc biệt. Trong
phương pháp này, dưới tác dụng của dòng điện, các kim loại bị tách ra trên thủy ngân và
tạo thành hỗn hống. Do đó, sự kết tủa và tách nhiều kim loại xảy ra rất nhanh và định
lượng. Một số kim loại không kết tủa được trên catod rắn, như iron, nhưng lại kết tủa trên
catod thủy ngân. Tuy vậy, một loạt nguyên tố, như aluminium, không bị kết tủa trên
catod thủy ngân.
Dùng catod thủy ngân có thể tách được:
- Aluminium khỏi ferrum, zinc và cophương pháper;
- Titanium khỏi indium, rhenium, molybdenum, germanium;
- Vanadium khỏi molybdenum;
- Các hợp chất của phosphorus và arsenic khỏi tất cả các nguyên tố tách được ra
trên catod thủy ngân (iron, zinc, cobalt, chromium, silver, cophương pháper,
cadung môiium, mercury, tin, platinum, gold…)

Các phương pháp điện hóa không chỉ được dùng để tách và kết tủa các nguyên tố
mà còn để làm giàu chất cần xác định.
Sự làm giàu theo loại này được thực hiện theo phương pháp cực phổ hỗn hống.
Bản chất của phương pháp này như sau: bằng cách điện phân trong thời gian nào đó ở thế
ứng với dòng giới hạn, nguyên tố cần xác định được làm giàu dưới dạng hỗn hống từ
dung dịch loãng lên cực giọt thủy ngân (được dùng với vai trò vi điện cực). Sau đó ghi
đường cong hòa tan hỗn hống khi biến thiên điện áp tuyến tính với thời gian. Khi đó, trên
cực phổ để xuất hiện các peak anod, vị trí của chúng về phương diện thế đặc trưng cho
bản chất của chất, chiều cao của peak đặc trưng cho nồng độ.
► Sự kết hợp phương pháp làm giàu điện hóa các nguyên tố cần xác định trên giọt
thủy ngân tĩnh với sự phân cực tiếp theo hỗn hống đã thu được làm độ nhạy của phương
pháp được nâng lên vài bậc so với phương pháp cực phổ thông thường. Điều này có ý
nghĩa thực tiễn lớn đối với việc phân tích các kim loại đặc biệt tinh khiết, các thuốc thử
hóa học và các vật liệu bán dẫn.
4. Phương pháp chiết:
Phương pháp chiết dựa trên sự rút chất bằng các dung môi hữu cơ. Điều kiện chủ
yếu để tách được chất cần phân tích bằng phương pháp chiết là độ tan của chất được chiết
rút trong dung môi hữu cơ.
7
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
Trong thực tiễn phân tích , chất được chiết thường được tạo thành do phản ứng
xảy ra trong môi trường nước, trong đó các ion cần xác định tương tác với các thuốc thử,
mà chủ yếu là thuốc thử hữu cơ. Trong trường hợp này, dung môi hữu cơ phải không
được trộn lẫn với nước. Phương pháp chiết cho phép ta tách được những lượng chất rất
nhỏ từ những lượng rất lớn các sản phẩm đem phân tích .
Chiết bằng các dung môi hữu cơ được ứng dụng rất rộng rãi, không những chỉ để
tách mà còn để làm giàu các nguyên tố. Hợp chất của các nguyên tố cần làm giàu được
chiết bằng các dung môi hữu cơ; đôi khi sự làm giàu bằng cách chiết được thực hiện bằng
cách chiết các hợp chất của nguyên tố chính, còn các tạp chất lạ được giữ lại trong lớp
nước.

Trong nhiều trường hợp, sự làm giàu tạp chất bằng phương pháp chiết có nhiều
ưu điểm nổi bật hơn so với các phương pháp làm giàu khác. Chẳng hạn, khi so sánh độ
nhạy của phương pháp chiết với phương pháp cộng kết, thì phương pháp chiết nhạy hơn.
Đáng chú ý là sự kết hợp phương pháp chiết với các phương pháp xác định tiếp theo
(như: phương pháp quang phổ, phóng xạ, cực phổ…) Trong số các phương pháp kết hợp
đó, phương pháp phân tích chiết – trắc quang là phương pháp có ý nghĩa nhất, vì có độ
nhạy và tính chọn lọc cao. Trong các phương pháp trên, quá trình thu đượcdung dịchmàu
được kết hợp đồng thời với quá trình chiết, tách chất cần xác định, do đó quá trình xác
định cũng không phức tạp.
Trong hóa phân tích , người ta chia các hệ chiết thành:
- Hệ lỏng – lỏng;
- Hệ lỏng – rắn.
► Làm giàu bằng chiết: Người ta sử dụng một số phương pháp làm giàu dùng các
dung môi hữu cơ, như sau:
a) Chiết chu kỳ, trong quá trình này, chất cần chiết được chiết bằng cách lắc với chất
dùng để chiết trong một phễu chia độ. Khi đó, mức độ chiết R
n
bằng:
Ở đây: V
n
và V
H2O
– thể tích của lớp hữu cơ và lớp nước, K – hệ số phân bố, n – số
lần chiết.
8
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
Ý nghĩa vật lý của phương trình: Việc chiết nhiều lần, mỗi lần bằng những lượng
nhỏ dung môi tốt hơn chiết 1 – 2 lần bằng lượng dung môi lớn hơn. Mức độ chiết được
tăng lên cùng với số lần chiết n khi dùng cùng một thể tích dung môi cho trước.
b) Chiết liên tục được thực hiện trong những thiết bị đặc biệt;

c) Chiết ngược dòng.
Ngoài ra, còn một vài phương pháp khác.
► Ảnh hưởng của những yếu tố khác nhau đến sự tách: Việc tách hỗn hợp hương
phá phân tích và sự làm giàu các tạp chất vi lượng bằng phương pháp chiết chỉ có kết quả
khi thực hiện nghiêm ngặt các điều kiện xác định khi chiết. Trong số đó, các yếu tố có
ảnh hưởng nhiều đến kết quả của việc chiết là pH của môi trường, thành phần muối của
dung dịch, sự tạo phức, bậc oxy hóa của các nguyên tố cần tách, nhiệt độ, v. v… Để kiểm
tra độ hoàn toàn của sự tách, người ta dùng các phương pháp hóa học, quang phổ và
phóng xạ.
► So sánh phương pháp chiết, tách và làm giàu với các phương pháp khác:
Chiết là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong thực tiễn phân tích . Ưu điểm
quan trọng nhất của phương pháp chiết là: cho phép ta không chỉ tách được các lượng vết
của các nguyên tố đi kèm theo khỏi chất chính mà còn tách được chất chính khỏi các
lượng vết. Nhờ vậy, ta sử dụng có hiệu quả hơn các phương pháp quang phổ phát xạ,
quang phổ hấp thụ nguyên tử, cực phổ để phân tích các chất được làm giàu chứa các
nguyên tố tạp chất.
Một trong những phương pháp tách và làm giàu khác – phương pháp cộng kết –
thường không thể giải quyết triệt để các yêu cầu đề ra, vì có sự làm bẩn kết tủa bởi các
tạp chất có hại, hoặc vì tốc độ kết tủa rất chậm. Trong trường hợp đó, chiết là phương
pháp không thể thay thế được. Trong nhiều trường hợp, khi kết hợp với các phương pháp
làm giàu và tách khác (như sắc ký, chưng cất…), phương pháp chiết còn cho nhiều kết
quả tốt hơn nữa.
Trong số những ưu điểm của phương pháp chiết, phải kể đến tính vạn năng, độ
chọn lọc cao, sự nhanh chóng và đơn giản khi tiến hành và kết hợp phương pháp này với
các phương pháp hóa học, hóa lý và vật lý để xác định các nguyên tố, thì chiết là phương
pháp nổi bật và được ứng dụng phổ biến nhất.
► Các phương pháp chiết thường dùng: bao gồm LLE (chiết lỏng – lỏng), SPE
(chiết pha rắn), và SPME (vi chiết pha rắn).
9
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu

A. Phương pháp chiết lỏng lỏng (LLE): [43]
• Nguyên tắc: Phương pháp dựa trên sự phân bố chất tan khi được tạo thành ở dạng
phức liên hợp hay ion phức vòng không mang điện tích giữa hai pha không trộn
lẫn, thường là các dung môi hữu cơ và nước.
• Một số hệ chiết thường dùng:
o Chiết lượng vết các ion kim loại nặng (Cu, Pb, Cr, Cd, Fe, Zn, Ni, Mn, Co)
từ nước biển vào dung môi methyl isobutyl ketone (MIBK) với thuốc thử
tạo phức APDC, sau đó xác định nguyên tố này bằng phép đo F – AAS.
o Tạo phức chelate với NaDDC (sodium diethyl dithiocarbamate) từ dung
dịch đêm ammonium citrate ở pH = 9.5, dung môi chiết là MIBK.
B. Phương pháp chiết pha rắn (SPE): [43,44,45]
• Chiết pha rắn là quá trình phân bố chất tan giữa hai pha lỏng – rắn. Pha rắn có thể
là hạt silicagen xốp, các polymer hữu cơ hoặc các loại nhựa trao đổi ion hay than
hoạt tính. Quá trình chiết có thể thực hiện ở điều kiện tĩnh hay động. Các chất bị
giữ lại trên pha rắn có thể được tách ra bằng cách rửa giải với dung môi thích hợp.
Thông thường, thể tích cần thiết để rửa giải hoàn toàn chất phân tích luôn nhỏ hơn
rất nhiều so với thể tích của dung dịch mẫu ban đầu, vì thế, mẫu cần được làm
giàu.
• Về cơ bản, cơ chế chiết SPE giống với cơ chế tách trong phương pháp sắc ký lỏng
hiệu năng cao (HPLC), bao gồm 3 cơ chế chính, đó là: cơ chế hấp phụ pha thường,
cơ chế hấp phụ pha đảo và cơ chế trao đổi ion. Tuy nhiên, SPE khác với HPLC ở
chỗ: trong HPLC, sự tách chất phân tích ra khỏi nhau trong hệ dòng chảy liên tục
của pha động, còn SPE giữ chất phân tích lại trên pha rắn sau đó rửa giải chất phân
tích ra khỏi pha rắn với dung môi phù hợp. Các chất phân tích sẽ được tách khỏi
dung dịch ban đầu với nồng độ đậm đặc hơn và tinh khiết hơn.
• Kỹ thuật chiết này có các ưu nhược điểm chính sau đây:
o Có tính chọn lọc cao đối với một nhóm hợp chất phân tích;
o Cân bằng chiết nhanh đạt được và có tính thuận nghịch;
o Thích hợp cho mẫu lượng nhỏ và phân tích lượng vết các chất;
o Thao tác đơn giản và nhanh hơn các kỹ thuật chiết khác;

o Trong quá trình chiết luôn có cả sự làm giàu chất phân tích.
Vì vậy, phương pháp này được sử dụng phổ biến trong phân tích, đặc biệt là phân
tích hàm lượng các chất vi lượng độc hại trong môi trường.
5. Phương pháp chưng cất các hợp chất bay hơi:
10
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong trường hợp mà hợp phần cần xác
định của hỗn hợp phân tích có thể bị chưng cất khi đun nóng. Người ta đun nóng hỗn hợp
phân tích và thu hoặc hấp thụ hợp phần bay hơi đã được cất.
Phương pháp chưng cất được dùng để tách:
a) Boron dưới dạng ester dễ bay hơi của boric acid, ví dụ B(OCH
3
)
3
;
b) Arsenic dưới dạng AsCl
3
;
c) Germanium dưới dạng GeCl
4
;
d) Iron dưới dạng FeCl
3
;
e) Mercury dưới dạng Hg; v. v…
Phương pháp chưng cất cũng được sử dụng khi xác định vanadium, wolfram,
molybdenum, tin, antimony, iodine, fluorine, osmium, sulfur, selenium, tellurium, silicon
và một số nguyên tố khác.
6. Các phương pháp phân tích sắc ký:
Các phương pháp phân tích sắc ký được sử dụng rộng rãi trong phân tích định

lượng để tách và làm giàu các cấu tử riêng biệt của các hỗn hợp phức tạp của các chất vô
11
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
cơ và hữu cơ. Các cấu tử đã tách được xác định bằng các phương pháp hóa học thông
thường, các phương pháp phân tích vật lý hoặc hóa lý. Trong phân tích định lượng,
phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để tách các hợp phần của các chất phân tích là
phương pháp sắc ký trao đổi ion:
a) Tách các cation khỏi một số anion;
b) Tách các cation;
c) Tách các anion;
d) Tách tạp chất và điều chế các dung dịch tinh khiết hóa học;
e) Xác định nồng độ tổng của các chất điện ly có trong dung dịch;
f) Làm giàu các loại ion của chất vi tạp chất từ các dung dịch…
7. Phương pháp nóng chảy vùng (kết tinh lại vùng):
Là một trong các phương pháp tách và làm sạch các chất ở mức độ cao được sử
dụng trong hóa phân tích. Phương pháp nóng chảy vùng, hoặc tính chế vùng (kết tinh lại
vùng) là một ô vật lý tinh thể dùng để tinh luyện các kim loại, các vật liệu bán dẫn, các
hợp chất vô cơ và hữu cơ.
Phương pháp dựa trên sự nóng chảy một phần nhỏ (vùng) của chất cần tinh chế và
chuyển vùng đã nóng chảy dọc theo một thanh tải. Khi đó, trên một bề mặt phân chia
thành hai lớp rắn và lỏng, được gọi là mặt kết tinh, xảy ra sự kết tinh chất, còn trên mặt
khác, gọi là mặt nóng chảy phần mới của vật liệu, người ta cho chảy liên tiếp một số
vùng nóng chảy.
Như vậy, sự làm sạch xảy ra được là do sự phân bố các chất giữa các pha rắn và
pha lỏng tiếp xúc với nhau, độ tan của các tạp chất trong đó khác nhau: trên bề mặt này
chất tinh khiết được kết tinh, trong khi trên bề mặt khác, tạp chất được tích tụ, các tạp
chất đó được di chuyển bởi các vùng chảy theo hướng chuyển động của chúng hoặc theo
hướng ngược lại tùy thuộc vào hệ số phân bố K. Hệ số phân bố là thước
đo sự phân bố của các chất và được biểu thị bằng tỷ số nồng độ của tạp chất trong pha rắn
và pha lỏng.

- Khi K < 1: tạp chất được làm giàu trong vùng chảy và do kết quả của việc nóng
chảy nhiều lần, tạp chất được chuyển về cuối thanh.
- Khi K > 1: tạp chất được làm giàu trong pha rắn và di chuyển theo hướng ngược
lại về phía đầu thanh.
12
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
Tốc độ di chuyển của các vùng, theo quy luật, không vượt quá 1 – 2 mm/phút. Có
thể đạt được sự làm sạch cao độ bằng cách cho di chuyển nhiều lần các vùng theo cùng
một phía. Chất được làm sạch được tách khỏi không khí của khí quyển. Các vùng nóng
chảy được tạo nên do sự chuyển dộng của chất cần làm sạch hoặc bằng dụng cụ đốt nóng
(dòng cao tần, đèn khí, tia điện).
Phương pháp nóng chảy vùng có khả năng thu được các chất đặc biệt tinh khiết,
chỉ chứa 10
-7
– 10
-9
% tạp chất.
8. Phương pháp tuyển nổi:
Phương pháp tuyển nổi là phương pháp tách chất dựa trên việc sử dụng sự khác
nhau của các tính chất hóa lý thuộc các phần tử trong cấu tử. Ví dụ, các hạt sulfide các
kim loại kỵ nước, không bị thấm nước, do đó nếu cho vào nước quặng đã được nghiền
nhỏ thì các phần tử quặng silica thấm nước, có tỷ trọng lớn, sẽ bị chìm, còn các phần tử
sulfide kim loại đã được nghiền nhỏ không bị thấm nước nên không chìm. Nếu ta làm sủi
bọt hỗn hợp cần tách bằng một luồng không khí hoặc bằng một phương pháp khác, thì
các phần tử của huyền phù quặng đã được tuyển bị lôi cuốn bởi bọt và được tích tụ lên
mặt nước tạo thành bọt quặng. Sự tuyển nổi xảy ra khi trộn hỗn hợp các chất rắn đã được
nghiền nhỏ không chỉ với nước mà còn với các loại dầu, các loại thuốc thử đặc biệt…
Phương pháp tuyển nổi mở ra khả năng làm giàu các hợp chất có chứa các nguyên
tố khác nhau bằng cách tách các tạp chất kèm theo chúng. Phương pháp tuyển nổi có tính
chọn lọc, cho phép ta không chỉ tách những hợp chất cần lấy ra khỏi đá mà còn có khả

năng tách tốt các hợp chất riêng biệt. Bằng phương pháp tuyển nổi, người ta tách được
các loại khoáng riêng biệt ra khỏi quạng đa kim, làm giàu được các loại tinh quặng của
wolfram, tin, titanium và các kim loại khác, tách các loại quặng sulfide, lead oxyt, zinc,
cophương pháper, molybdenum, v. v… khỏi nhau. Phương pháp tuyển nổi ngày càng có
ý nghĩa lớn trong việc tách các muối hữu cơ và các hợp chất hữu cơ.
Các chất tuyển nổi: Để làm thay đổi tính chất hóa lý bề mặt các phần tử quặng,
người ta dùng các chất vô cơ và hữu cơ đặc biệt – các chất tuyển nổi, như các acid hữu cơ
và các muối của chúng, các xanthogenate tan trong nước, các dithiophosphate… Bằng
các chất tuyển nổi, người ta tách được các khoáng liệu và các muối đa dạng nhất thường
khôn tách được bằng các phương pháp thông thường.
13
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
II. Ứng dụng của phương pháp solid-phase microextraction (SPME) trong
việc xác định thuốc diệt cỏ trong những mẫu môi trường:
1. Sử dụng phương pháp chiết pha rắn (SPE) để phân tích hàm lượng thuốc trừ
sâu, bao gồm triazine và các sản phẩm phân hủy của nó, trong đất và bề mặt
nước: [36]
Sự chuẩn bị mẫu cho kỹ thuật chiết pha rắn lần đầu tiên được giới thiệu vào giữa
những năm 70 [23]. Nó được thương mại hóa vào năm 1978, thay thế cho kỹ thuật chiết
lỏng – lỏng LLE [24]. Cột chiết pha rắn và đĩa chiết pha rắn giờ đây được cung ứng bởi
nhiều nhà cung cấp và được dùng rộng rãi trong hóa học.
Trong quá trình chiết pha rắn thông thường, chất lỏng được đưa qua chất hấp thụ
được nén trong lọ thủy tinh hoặc được nhồi trong cột chiết bằng nhựa P.P hoặc được nén
ở dạng đĩa. Kết quả là chất phân tích được giữ lại trên chất hấp thụ. Chất hấp thụ sau đó
được rửa (giải hấp) với 1 lượng nhỏ dung môi để cắt đứt mối liên kết giữa chất phân tích
và chất hấp thụ. Phương pháp chiết pha rắn được lựa chọn dựa trên sự đánh giá thuốc trừ
sâu về nồng độ và lượng nước được sử dụng cho quá trình giải hấp [25]. Việc sử dụng
dung môi của quá trình chiết pha rắn khi sử dụng đĩa chiết là 90%, ít hơn khi dùng kỹ
thuật chiết lỏng – lỏng, và lên đến 20%, ít hơn khi dùng cột chiết pha rắn. Hơn nữa, việc
chiết pha rắn khi sử dụng đĩa chiết còn loại trừ được các vấn đề mà khi sử dụng cột chiết

không giải quyết được [26]. Đó là việc sử dụng dung môi với lưu lượng khác nhau trong
quá trình hấp thụ/giải hấp. Và theo nghiên cứu, việc dùng đĩa chiết với đường kính lớn có
thể bù trừ cho sự khác nhau này. Thật ra, lượng dung môi được dùng đối với đĩa chiết có
thể tương đường hay thậm chí còn cao hơn đối với cột chiết, tất cả chỉ phụ thuộc vào khối
lượng hạt dùng làm chất hấp thụ được nhồi trong cột chiết và đường kính của đĩa chiết do
các hạt hấp thụ nén lại. Đối với phương pháp quy chuẩn, phí áp dụng kỹ thuật cột chiết
pha rắn cho mỗi mẫu được dự đoán là rẻ hơn phí khi áp dụng đĩa chiết pha rắn và LLE
lần lượt là 30 và 50%. [25]. Tỉ lệ này có thể cao hơn nếu chiết với số lượng lớn.
Methanol thường được dùng để hoạt hóa cột C
18
và tạo ra hàng loạt chuỗi kỵ nước
làm tăng tính hiệu quả của diện tích bề mặt và loại trừ sự nhiễm bẩn gây ra bởi
Benzylsulphonic acid [27,28]. Mẫu nước cũng được tăng cường tối thiểu 1% methanol để
tiếp tục làm ướt pha tĩnh. Điều này có thể cải thiện tỉ lệ hoàn lưu đối với lượng lớn thuốc
trừ sâu, bao gồm cả triazine. Ngược lại, đối với những sản phẩm phân hủy, là những sản
phẩm thường phân cực nhiều hơn hợp chất ban đầu tạo ra nó, có lẽ không được giữ lại
làm chất đại diện cho sự hoạt hóa hữu hiệu [29]. Gần đây sự phát triển phong phú chất
14
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
hấp thụ mới cho Kỹ thuật chiết pha rắn đòi hỏi không cần điều kiện chiết tách trước [30].
Sự ứng dụng vật liệu này, vật liệu mà tiết kiệm thời gian và thiết thực hơn cho việc chiết
tách ngoài công trường, được mong đợi sẽ được ứng dụng vào nước ngầm trong thời gian
tới.
Nước ngầm và nước mặt thường phải được qua lọc trước khi chiết tách thuốc trừ
sâu bằng kỹ thuật chiết pha rắn. Việc lọc trước khi chiết thông qua màng lọc Teflon có
kích thước lỗ 0.45 µm được khuyến cáo khi sử dụng cột chiết C8 [31] hoặc đĩa chiết
Empore [32]. Việc lọc trước khi chiết sẽ không ảnh hưởng đến việc xác định Triazine và
các sản phẩm thoái biến của chúng, kể từ khi những hợp chất này có logarit của hệ số
phân bố gần bằng 2, đồng nghĩa với việc chúng phân bố 99.5 % trong nước [33,34].
Bảng 3 diễn tả phần lớn kỹ thuật SPE và SPME, được dùng cho việc xác định đa

dư lượng của thuốc trừ sâu, bao gồm Triazine và những sản phẩm thoái biến của chúng,
kể cả trong nước ngầm và nước mặt.
a. Chất hấp thụ:
Sự tương tác giữa chất hấp thụ và chất phân tích được chia làm 3 loại: không cực,
có cực, và ion. Chất hấp thụ không cực thường được lựa chọn việc chiết tách triazine từ
nước. Ngược lại, các sản phẩm phân hủy, có chứa những nhóm chức phân cực như -OH,
15
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
-C=O, -NH
2
, và -C-SH, cần những chất hấp thụ phân cực. Những chất hấp thụ phân cực
có khuynh hướng tạo liên kết hydro bền. Việc chất hấp thụ phân cực giữ được những hợp
chất phân cực được thực thi hóa bằng dung môi không phân cực. Chất phân tích hình
thành cation (ion mang điện tích dương) bao gồm nhóm –NH
2
, chất phân tích hình thành
anion (ion mang điện tích dương) bao gồm –COOH, -SO
3
H, PO
4
3-
. Việc xảy ra tương tác
ion thì chất hấp thụ mang ion âm sẽ kết hợp với ion dương còn lại, và chất hấp thụ mang
ion dương sẽ kết hợp với ion âm còn lại. Để việc lưu giữ được tối ưu, giá trị pH của hỗn
hợp phải là 2 thấp hơn hằng số phân li của cation và bằng 2 cao hơn hằng số phân li của
anion [35].
Các chủng loại chất hấp thụ được dùng trong kỹ thuật chiết pha rắn để chiết tách
triazine và những sản phẩm phân hủy của chúng trong nước. Và sử dụng rộng rãi nhất
trong liên kết hóa học giữa C8 và C18 với SiO
2

, C đen và nhựa polymer (ví dụ như
PLRP-S). Những hợp chất phân cực nhất, ví dụ như DIA, DEA, HA và metribuzin, cần
những chất hấp thụ có lưu lượng rất thấp, ngoại trừ vật liệu carbon, và 1 vài nhóm mạch
thẳng styrene-divinylbenzene (Envi-Chrom P). Trong vài năm trở lại đây, nhựa polymer
biến đổi hóa học với nhóm chức phân cực đã phát triển và được ứng dụng trong chiết pha
rắn áp dụng cho các hợp chất này, và thể tích của những chất hấp thụ cao hơn hẳn những
hợp chất phân cực nhất với những tín hiệu không đổi. Những vật liệu chứa nhóm mạch
thẳng styrene-divinylbenzene mới, như LiChrolut EN, Styrosob and Macronet Hypersol,
Isolute ENV và HYSphere-1 đã được đưa vào sử dụng. Những chất hấp thụ này có độ
liên kết giữa các mạch cao và vì vậy, việc mở cấu trúc (đối với những vật liệu độ xốp
cao) sẽ làm tăng diện tích bề mặt và cho phép xảy ra tương tác π-π giữa chất phân tích và
chất hấp thụ. Điều này có nghĩa, khi những chất hấp thụ mạch thẳng được dùng thì lưu
lượng thể tích dùng sẽ cao hơn. Ba chất hấp thụ cho phép việc hồi lưu atrazine và
simazine (80 - 86%) trong nước là như nhau.
Chất hấp thụ N – Alkyl silica thì thường thích hợp trong việc chiết tách đa dư
lượng đối với những chất phân tích có hệ số phân bố lớn hơn 10
3
. Sự ứng dụng đối với N
– Alkyl silica được cải thiện bằng việc tăng tương tác kỵ nước và sử dụng diện tích bề
mặt silica cao. Tuy nhiên, như thế vẫn chưa đủ để giữ lại các hợp chất phân cực như
polymer SDB đã làm.
Phương pháp đa dư lượng dựa trên hình thức chiết pha rắn off-line với GC-MS,
LC-UV-DAD and LC-MS được ưu tiên phát triển ở Châu Âu trong việc điểu khiển thuốc
trừ sâu. Những chất hấp thụ khác đã được kiểm tra: Isolut C18, LiChrolut, Envi 18, SDB,
OASIS, Envichrom and Envi-carb. Những chất hấp thụ như SDB, OASIS, Envichrom
16
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
and Envi-carb xuất hiện như là 1 điều hứa hẹn cho việc chiết tách các hợp chất phân cực,
bao gồm cả triazine và các sản phẩm phân hủy của chúng.
Knutsson et al. [37] đã tiến hành trên kỹ thuật chiết qua màng lọc nước hỗ trợ; và

điều này được xem là sự lựa chọn tốt hơn việc dùng kỹ thuật chiết pha rắn sử dụng cột
chiết C
18
. Trong vấn đề màng lọc nước hỗ trợ có bao gồm luôn màng teflon được phủ
đầybằng dung môi không hoà tan vào nước. Có hai kênh, kênh cho (mẫu) và kênh nhận
(chất hấp thụ), chúng được hình thành ở một trong hai bên của màng lọc, để cho chất
phân tích thấm qua. Chất nhân mang tính acid được áp dụng cho propazine và simazine,
chất có hằng số phân ly thấp [37], nhưng phương pháp vẫn cần phải được cải tiến liên
tục. Mặc dù kỹ thuật SLM có thể chiết các hợp chất phân cực, nhưng dù sao nó được giới
hạn trong việc hình thành những loại ion hoá.
Những tính năng của các loại chất hấp thụ được dùng trong kỹ thuật SPE cho việc
xác định đa dư lương của thuốc trừ sâu, bao gồm triazine và các sản phâm phân hủy,
trong nước ngầm và nước mặt được miêu tả trong bảng 3.
b. Cột chiết rắn:
Cột chiết pha rắn được ứng dụng với nhiều loại kích cơ, với lưu lượng từ thấp hơn
1 mL đến hơn 50 mL. Khi lưa chọn kích thước tối ưu cho cột chiết, yếu tố cần quan tâm
là khả năng giữ lại tất cả chất phân tích trong mẫu, lưu lương mẫu, và thể tích nước dùng
để làm sạch mẫu sau khi rửa giải. Tổng quát, khối lượng của chất phân tích và những hợp
chất gây ảnh hưởng được giữ lại bởi chất hâp thụ sẽ phải nhỏ hơn 5% khối lượng chất
hấp thụ. Theo quy tắc, thể tích giải hấp phải bằng 2 – 5 lần đơn vị thể tích cơ sở của cột
chiết pha rắn [35]. Thể tích này có thể cao hơn, tuy nhiên, phụ thuôc vào tính chất của
thuốc trừ sâu được chọn, bản chất của chất hấp thụ, loại chất giải hấp, và kỹ thuât phân
tích đã được sử dụng.
Việc chiết pha rắn sử dụng cột chiết cho việc xác định đa dư lượng của thuốc trừ
sâu, bao gồm triazine và những sản phẩm phân hủy, có trong nước ngâm và nước mặt, sẽ
được miêu tả trong bảng 3.
17
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
18
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu

19
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
20
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
c. Đĩa chiết pha:
Dạng khác của cột chiết pha là đĩa chiết trong đó chất hấp thụ (ở dạng polymer
hay là silica) được nén thành dạng lưới teflon hoăc sợi thủy tinh. Đĩa chiết dạng sợi thủy
tinh sẽ dày hơn, cứng hơn, sẽ cung cấp dòng chảy cao hơn là khi dùng màng teflon, và sẽ
tốt hơn nếu đĩa chiết được ghép vào nhau thành một khối thống nhất. Những phần tử hấp
thụ được nén lại thành dạng đĩa sẽ nhỏ hơn dạng cột chiết (đường kính 8 µm so với 40
µm).Đường hấp thụ mẫu ngắn và kích thước cấu tử nhỏ cho phép việc giữ lại chất phân
tích hữu hiệu hơn với dòng chảy cao đi qua chất hấp thụ, có thể so sánh với cột chiết. Đĩa
chiết được dùng để làm giảm thời gian phân tích đối với lưu lương mẫu lớn cần phân
tích. Đĩa chiết có nhiều đường kính khác nhau (4.6 mm, 47 mm, 93 mm), với lưu lượng
lớn cho phép tốc độ dòng chảy nhanh hơn. 47 mm là đường kính đĩa chiết thường dùng,
vì nó phù hơp với các phương pháp tiêu chuẩn (thể tích mẫu nước 0.5 – 11). Đĩa chiết có
đường kính nhỏ (4.6 mm) sẽ dùng kết hợp trực tiếp với hệ thống LC [38].
Barcelo et al. [38] cho thấy việc hoàn lưu của đĩa chiết dạng Empore C
18
(1 – 41)
đối với lượng lớn thuốc trừ sâu sẽ cao hơn, bao gồm atrazine, simazine, và cyanazine: 80
– 125%, nhưng sản phẩm phân hủy (DEA và DIA): 3 – 17%. Đĩa chiết nếu so với cột
chiết khi dùng chung cùng một vật liệu sẽ có dòng chảy cao hơn do không có chất cho,
chất nhân và lưu lượng chuyển sẽ nhanh hơn được cung cấp bởi kích thước của những
cấu tử nhôm [38]. Viana et al. [39] đã chứng minh rằng đĩa chiết C8 sẽ hoàn lưu atrazine,
prometryn và propazine cao hơn viêc dùng đĩa chiết C18, cụ thể (87 – 93%) so với (66 –
67%). Pichon et al. [40] đã thực hiện phương pháp đa dư lượng bằng việc sử dụng đĩa
chiết ghép kết hợp với LC và Baker Speedisk DVB đối với những hợp chất phân cực và
đĩa Silica C18 cho những hợp chất không phân cực. Việc thực hiện trên 1 L mẫu với
khoảng cho phép DLs từ 0.01 đến 0.05 µg/L.

d. Vi chiết pha rắn (SPME):
Vi chiết pha rắn (SPME) lần đầu tiên được các nhà nghiên cứu đưa vào phân tích
vào năm 1989. Kỹ thuật gồm có 2 bước: Bước 1, hấp thụ chất phân tích từ hỗn hợp chất
lỏng bằng cách ngâm sợi SPME vào trong hỗn hợp, bước 2, giải hấp chất phân tích từ lớp
polymer, được mang đi từ dòng khí được thổi từ vòi nóng GC. Kỹ thuật SPME dễ dàng
kết hợp với sắc ký khí và sắc ký lỏng bằng cách sử dụng thiết bị đặc biệt. Vòi phun nóng
21
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
có rẽ nhánh/không rẽ nhánh, vòi phun đươc lập trình có vách ngăn (SPI) hay cột sắc ký
khí có cổng phía trên cột có thể được sử dụng cho việc giải hấp nhiệt của chất phân tích
từ sợi SPME. Việc sử dụng vòi phun GC trong giải hấp nhiệt của kỹ thuật SPME chỉ
dành cho những hợp chất bên nhiệt. Ngược lại, những chất phân tích không bền nhiệt có
thể được phân tích bởi SPME-LC hay SPME-GC (việc chiết tách sẽ diễn ra sau khi các
dẫn xuất trong chất lỏng đươc thực thi). Nhưng chủng loại sợi SPME có mặt trên thị
trường đều đang được sử dụng cho việc xác định các hợp chất khác nhau: 100 µm
polydimethylsiloxane (PDMS), 30 µm PDMS, 7 µm PDMS, 65 µm Carbowax-
divinylbenzene (CW-DVB), 85 µm polyacylate (PA), 65 µm PDMS-DVB, và 75 µm
Carboxen-polydimethylsiloxane (CX-PDMS). PDMS, có liên quan đến không phân cực,
được sử dụng thường xuyên. Đối với triazine, tuy nhiên, lớp phủ polyacylate 85 µm thích
hợp hơn khi nó là sợi ưa nước [162]. Với kỹ thuật này, DL có thể thấp có 0.1 µg/L (giới
hạn được thiết lập bởi EU chỉ dành cho thuốc trừ sâu có trong nước uống) nếu được kết
hợp với vòi phun GC dùng dòng khí nitrogen-phosphorus. SPME là kỹ thuật chiết tách
cân bằng hơn là kỹ thuật chiết tách đầy đủ, vì nó không thể hoàn nguyên 100% chất phân
tích có trong mẫu và nó cũng không phản ánh lại toàn bộ quá trình chiết. Việc hợp thức
hoá phương pháp có lẽ vì kết quả được so sánh với kết quả dùng kỹ thuât chiết tách tham
khảo trên cùng môt mẫu, cùng một chất phân tích. Nhưng sư thay thế và thêm chuẩn vào
cần để điều khiển hiệu suất của hỗn hợp.
Trong đánh giá việc sử dụng sợi CW-DVB 65 µm kết hợp với SPME-GC-NPD,
đã nói lên rằng sợi này nhạy với 12 thuốc trừ sâu, bao gồm atrazine, prometon, và
terbutryn. PDMS-DVB, CW-DVB và PA thì thích hợp với những chất phân cực, thuốc

diệt cỏ có chứa nitrogen. Việc thử nghiệm trong nội bộ phòng LAB, bao gồm việc phân
tích triazine và những sản phẩm phân hủy đã chứng minh tính hợp lệ của phương pháp
SPME khi sử dụng sợi CW-DVB kết hợp với việc thêm NaCl và kết nối với hệ thống
GC. Kết quả đạt được với những phương pháp này chứng minh rằng SPME là phương
pháp thích hợp cho việc phân tích một số thuốc trừ sâu. Nhưng việc sử dụng kỹ thuật này
lại bị giới hạn trong việc chiết tách những thuốc trừ sâu phân cực do loại sợi dùng phân
tích.
Sự cải tiến được thực hiện trong quá trình cải thiện kỹ thuật SPME. Giao diên LC-
SPME được cải thiện, và pha mới được dựa trên sự hấp thụ rắn-lỏng (CW-DVB và
PDMS-DVB) được phát triển vài năm trở lại đây trong việc phân tích hợp chất bằng LC.
Viêc thay đổi, làm mới phụ kiện của hệ thống LC, được gọi là SPME trong ống, gần đây
cũng đươc phát triển. Kỹ thuật phun khí và phun mẫu trong kim tiêm ở vị trí phun, khi đó
22
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
giải hấp cho dung môi khí trong tình trạng bị tác động. Trở lại hình thức tư vấn đến vòi
phun để chuyển chất phân tích vào cột phân tích.
e. Chiết miễn dịch:
Kỹ thuật chiết miễn dịch bao gồm việc sử dụng cột chiết SPE được làm đầy bằng
các vật liệu kháng thể, được liên kết với những chất hấp thụ nền Silica. Những loại vật
liệu này, được gọi là miễn nhiễm ái lực với những chất hấp thụ, được sử dụng để chiết
triazine từ mẫu nước [130]. Chúng được làm rõ đối với từng hợp chất riêng; vì vậy,
DIA không hồi lưu được những chất hấp thụ miễn dịch với sự kháng atrazine, trong khi
đó HA và prometon không hồi lưu được những chất hấp thụ miễn dịch với sự kháng
simazine.
Việc so sánh giữa chất hấp thụ miễn dịch với sự kháng atrazine và chất hấp thụ
PLRP-S trong việc chiết triazine từ sông Seine (50 mL) bằng việc sử dụng kỹ thuật SPE
đã chứng minh rằng chất hấp thụ miễn dịch có tính chọn lọc và hiệu suất cao. Thời gian
gần đây, Dalluge et al. [41] đã báo cáo về việc sử dụng phối hợp trực tiếp kỹ thuật chiết
pha rắn dựa trên những loại vật liệu miễn nhiễm ái lực với những chất hấp thụ và sắc ký
khí cho việc xác định s-triazine có trong mẫu nước. Những chất hấp thụ được mong đợi

là xử lý tốt đối với mọi loại thuốc trừ sâu. Điều này sẽ cho phép việc chiết tách một vài
hợp chất phân cực từ nước do sự tiếp xúc giữa kháng nguyên – kháng thể không còn dựa
trên quá trình kỵ nước.
f. Polymer đóng dấu phân tử (MIP):
Nội dung của kỹ thuật này được truyền cảm hứng bởi học thuyết hình thành kháng
thể Pauling, trong đó kháng nguyên được dùng như là một mẫu để hỗ trợ trong việc sắp
xếp lại những chuỗi kháng thể polypeptide vì vậy kháng thể có cấu hình 3 chiều bổ sung
cho phân tử kháng nguyên. Kỹ thuật đóng dấu phân tử được nổ lực thực hiện đầu tiên vào
năm 1949 bằng cách đóng dấu thuốc nhuộm lên silicagel. Tuy nhiên, vẫn chưa thành
công cho đến nửa đầu những năm 70 việc đóng dấu thành công lên polymer hữu cơ tổng
hợp. Kỹ thuật MIP đã trở nên phổ biến không ngừng những năm trở lại đây. Nó đã được
ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau như hệ dẫn truyền thuốc, trong thuốc
enantioseparation, và như vật liệu dùng để chiết pha rắn trong lĩnh vực chiết
hydroxycoumarin, có tiềm năng là phương pháp chiết có tính chọn lọc. Nó được mong
đợi là có lợi cho việc chiết tách và làm sạch các loại thuốc trừ sâu phân cực từ hỗn hợp
không đồng nhất. Ứng dụng phân tích trên triazine đã được tiến hành, bằng cách sử dụng
hệ thống off-line. Bằng cách kết hợp trực tiếp cột MIP-SPE với cột C
18
, Bjarnason et al.
23
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
[42] đã phân biệt triazine từ axit humic, đạt được nhân tố làm giàu lên đến 100 với sự
hoàn nguyên là 74 – 77%. Lanza và Sellergren [177] đã kiểm tra monomer 6 chức bằng
MIP – methacrylic acid (MAA), methyl methacrylate (NMA), hydroxyethyl methacrylate
(HEMA), N-vinyl-a-pyrrolidone (NVP), (trifluoromethyl)acrylic acid (TFM), và 4-
vinylpyridine – và phát hiện ra rằng MAA thích hợp cho việc chiêt tách chlorotriazine
hơn.
Việc tối ưu hóa MIP có thể dẫn đầu trong việc phân biệt hỗn hợp các chất và cho
phép việc chiết tách một vài cấu tử phân cực từ nước như tương tác giữa polymer – phân
tử không cần dựa trên quá trình kỵ nước.

g. Kết luận:
Việc sử dụng quá nhiều thuốc trừ sâu dẫn đến việc ô nhiễm nguồn đất và nước
mặt. Do đó, nhiều phương pháp đa tủa đã được phát triển để xác định hàm lượng thuốc
trừ sâu, bao gồm triazine và những sản phẩm phân hủy của nó, trong các nền. Kỹ thuật
SPE đã được chứng minh là kỹ thuật tách các hợp chất này trong nước tốt nhất. Ưu điểm
của nó là: nhanh chóng, chính xác, tốn ít dung môi, dễ dàng đưa vào thực địa, và không
tốn nguyên liệu. Việc phân tích thuốc trừ sâu, nhờ đó, trở nên dễ dàng hơn. Hiện nay, có
nhiều chất hấp thụ có sẵn trong hộp hoặc ổ đĩa, bao gồm các chất không phân cực, phân
cực, các ion, các chất miễn dịch và MIP. Những phương pháp tự động hóa sử dụng kỹ
thuật SPE kết hợp với nhiều chất hấp thụ khác nhau hiện đang được sử dụng khá rộng rãi,
dẫn đến việc khối lượng mẫu nhỏ (chỉ vài mL) và DLs thấp (ng/L). Với việc sử dụng
SPE, một lượng lớn các thuốc trừ sâu, bao gồm triazine và các sản phẩm phân hủy của
nó, được xác định hàm lượng một cách dễ dàng và hiệu quả hơn, với lượng mẫu nước ít
hơn và dùng dung môi ít độc hơn.
2. Sử dụng phương pháp vi chiết pha rắn (SPME) để xác định thuốc diệt cỏ có
trong mẫu lấy từ môi trường: [22]
LLE–GC hay SPME–GC hay sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là những phương
pháp phân tích truyền thống dùng để phân tích hàm lượng thuốc diệt cỏ có trong môi
trường. Phương pháp phân tích vi chiết pha rắn (SPME) không cần dung môi, nhanh
chóng, nhạy và thích hợp để phân tích hàm lượng thuốc diệt cỏ, được ứng dụng rộng rãi
trong nhiều loại môi trường.
a. Giới thiệu:
24
Các phương pháp chiết, tách và làm giàu mẫu
LLE và SPE là những phương pháp truyền thống được sử dụng trong phân tích
hàm lượng thuốc diệt cỏ trong các mẫu môi trường. Phương pháp LLE cần một lượng lớn
dung môi và thời gian chuẩn bị mẫu dài. Ngược lại, SPE cần lượng dung môi ít hơn và
thời gian chuẩn bị mẫu cũng ngắn hơn so với LLE. Những hạn chế của LLE và SPE được
giảm thiểu đáng kể trong SPME.
SPME được báo cáo đầu tiên bởi Pawliszyn và đồng sự năm 1990 [1,2]. Đó là

phương pháp gồm hai giai đoạn thuận lợi cho cả việc chiết và tiền cô đặc nền mẫu. Trong
giai đoạn một, sợi silica nóng chảy được phủ ngoài bởi một pha polymer ổn định sẽ được
tiếp xúc với nền mẫu tại vùng cần phân tích giữa nền và pha polymer ổn định nói trên. Ở
giai đoạn hai, sợi/chất phân tích được đưa vào dụng cụ phân tích để giải hấp, tách và định
lượng.
Việc ứng dụng phương pháp SPME để phân tích dư lượng thuốc diệt cỏ được báo
cáo đầu tiên vào năm 1995 bởi Boyd-Boland và Pawliszyn [3] để xác định đồng thời các
chất diệt cỏ có chứa nitrogen trong các mẫu đất, nước và rượu. Từ 1995, phương pháp
SPME được sử dụng để phân tích 81 hợp chất từ 15 họ thuốc diệt cỏ trong nhiều loại nền
môi trường (đất và nước) và nền sinh học (máu, nước tiểu và huyết thanh).
Những ưu điểm vượt trội của SPME so với các phương pháp phân tích truyền
thống dùng để phân tích dư lượng thuốc diệt cỏ khác là: SPME nhanh chóng, đơn giản,
không cần dung môi, dễ dàng tự động hóa cho cả thiết bị GC và HPLC, cho phổ tuyến
tính cao và độ nhạy cao.
b. Pha polymer ổn định:
Độ dày của pha polymer và pha hỗn hợp trong thương mại được liệt kê trong bảng
1.
25