Báo cáo sinh hoạt khoa học: Đại cương sắc ký ion, giới thiệu hệ thống IC DIONEX ứng dụng trên máy IC

ĐẠI CƯƠNG SẮC KÝ ION
GIỚI THIỆU HỆ THỐNG IC DIONEX
ỨNG DỤNG TRÊN MÁY IC
Người trình bày :
ThS. Phan Bích Hà
Cn. Nguyễn Thị Hà Linh

KHOA XÉT NGHIỆM


ĐẠI CƯƠNG SẮC KÝ ION
GIỚI THIỆU HỆ THỐNG IC DIONEX

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

2


PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ
1903 Tswett (1872–1919) công bố tách
được các chất màu trong cây cỏ.

CHROMATOGRAPHY

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

3

Phân tích sắc ký
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)
ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

4


PPPT sắc ký
+ 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

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

5

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

6


Phân loại sắc ký theo bản chất của 2 pha sử
dụng
Pha
động

Pha tĩnh

Chất rắn

Tên gọi của kỹ
thuật sắc ký

Ứng dụng

Chất khí

ThS. Phan Bích Hà

Chất lỏng

Sắc ký cột, sắc ký
lớp mỏng, sắc ký

lỏng cao áp
Sắc ký lỏng - lỏng Sắc ký lỏng cao áp

Chất rắn

Chất
lỏng

Sắc ký khí - rắn

Chất lỏng

Sắc ký lỏng - rắn

Sắc ký khí - lỏng
Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

Sắc ký khí

7


Phân loại sắc ký theo cấu hình
Hình học

Lớp mỏng

Đi lên, đi xuống, từ tâm lan toả trịn

Đi xuống

Sắc ký khí

Nhờ vào ngoại lực

Sắc ký lỏng cao áp

ThS. Phan Bích Hà

Đi lên, đi xuống, từ tâm lan toả tròn

Cột hở

Cột

Chiều di chuyển của pha động

Giấy
Phẳng

Cấu hình sắc ký

Nhờ vào ngoại lực

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

8


Cột sắc ký

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

9


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

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

10


Sắc ký đồ

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

11

SẮC KÝ ION
A special application of HPLC
1975
ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

12


So sánh với HPLC
HPLC

Đối tượng
Pha động
Thể tích chết ngoài cột
Đường kính, chiều dài,
cỡ hạt của cột
Chiều rộng mũi sắc ký
ThS. Phan Bích Hà

IC - CD

Phân tử
trung hòa
Hỡn hợp
dung mơi
Nhỏ hơn

Ion (chủ yếu

anion)
Dung dịch
Ion
Lớn hơn

Nhỏ hơn

Lớn hơn

Nhỏ hơn

Lớn hơn

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

13


ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

14


ĐỊNH NGHĨA
• Sắc ký ion là kỹ thuật tách các cấu tử
anion hay cation từ hỗn hợp qua cột sắc
ký dựa trên ái lực khác nhau của mỗi ion
đối với pha tĩnh và pha động.

– Ion càng bị giữ mạnh bởi pha tĩnh thì càng ra
trễ.
– Gradient : tăng nồng đơ/điện tích của eluent.

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

15


Nguyên lý
• Sắc ký ion tách các ion và phân tử phân
cực dựa trên điện tích của chúng.
– IC-CD : Phát hiện ion chủ yếu dựa trên độ
dẫn điện
– Dung dịch ion có tính dẫn điện nên khi sử
dụng CD cần khử nền.

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

16


Thành phần cơ bản của sắc kí ion

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

17


SƠ ĐỜ THIẾT BỊ SẮC KÝ ION

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

18


Ion Chromatography
HCO3-/CO32- Eluent

Sample Loop

Eluant

0.0028M NaHCO
0.0022M Na CO 2
~2 ml/min flow

3
3

500 - 5,000 psi
1,000 nominal

Check for air bubbles

Pump

50 ul
Sample
Inject Valve
Sample in Syringe
or from Autosampler

Waste
Guard Column

3PO 4
=
SO 4

Separator Column

RNR +
3

NO 3

+

Cl -

RNR +
3

CO =
3

+

=
SO 4

2RNR

HCO
+
3

2RNR

Cl -

3

Cl +
3

=
SO 4

HCO 3

+

+

CO =
3

H+

Na +

-

H 2CO

3

OH -

-

H2
O

Self Regenerating
Anion Suppressor
+
-

Conductivity Detector

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

Chromatogram
NO 3
- Cl
F
Conductivity (uS)

H2
O

H2

Cathode

Anode

+

-

Cation Exchange

+

Membrane

+
-

Cation Exchange

O2

HCO 3 Na +

Membrane

"R" = latex resin particle

=
SO 4

3PO 4

water dip

time
Computer/Integrator

19


Ion Chromatography
OH - Eluent

Degas
Eluant
40 mM

NaOH

Degas
Eluant

DI Water

Sample Loop

500 - 5,000 psi
1,650 psi nominal

Quaternary
Pump

100 ml
Sample
Inject Valve
Sample in Syringe
or from Autosampler

Waste
Guard Column

PO43SO42-

Separator Column
RNR +
3

NO3-

OH+
3

2RNR
Cl-

+

Cl -

RNR +
3

+

SO42-

2RNR

2(OH-)

Cl +
3

SO42-

OH-

+

+ 2OH-

-

H2 O

H2 O

OH-

-

H2 O

Cathode

Anode

+

-

H2

Self Regenerating
Anion Suppressor
+
-

Conductivity (mS)

H+

Cation Exchange

+

Na+
Na+

Membrane

+
-

Cation Exchange

O2

OH-

Membrane

"R" = latex resin particle
Chromatogram
Cl-

SO42-

NO3-

F-

PO43-

CO32-

time
Computer/Integrator

Conductivity Detector

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

20


Pump Mode

He Gas

Degas Mode

He Gas

To Pump

To Pump

Eluent
Eluent

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

21


Conductivity (mS)

Non-Suppressed IC

time

Conductivity (mS)

Suppressed IC

ThS. Phan Bích Hà

time

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

22

Hệ thống sắc ký ion Metrohm IC850

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

23


Hệ thống sắc ký ion Shimadzu

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

24


Hệ thống sắc ký ion Dionex 3000

ThS. Phan Bích Hà

Khoa Xét Nghiệm - Viện VSYTCC TP.HCM

25