BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH MÔN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ. MỘT SỐ DETECTOR TRONG SẮC KÝ LỎNG

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP Tp.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHÊ HOÁ HỌC
BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH
MÔN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SẮC KÝ
GVHD: Trần Nguyễn An Sa
Lớp HP: 210416401
SV thực hiện: Trần Hoàng Minh Nhật - 10229231
Hà Duy Thái - 10045471
MỘT SỐ DETECTOR TRONG SẮC KÝ
LỎNG
1. Giới thiệu
2. Detector UV
3. Detector huỳnh quang
5. Electrolytic conductivity
detector
4. Detector chiết suất IR
Nội dung bài
thuyết trình
1. Giới thiệu
Mặc dù sắc ký được phát hiện vào cuối những năm 1890 sự phát triển của nó hầu như
không đáng kể cho đến khi những năm 1940 và điều này phần lớn là do thiếu một máy
dò nhạy cảm.
Máy dò chiết suất trong báo cáo của Tiselius và Claesson vào năm 1942 và phát hiện
độ dẫn được mô tả bởi Martin và Randall vào năm 1951.
Mãi cho đến đầu những năm 1960 là sự phục hưng của LC đã diễn ra, ban đầu dựa trên
việc sử dụng các chỉ số khúc xạ của Tiselius và Claesson.
Sự phát triển của máy dò LC chậm hơn nhiều, phần lớn là do thực tế là nồng độ thấp
của chất tan trong một chất lỏng không thay đổi các thuộc tính của một chất lỏng gần
như nhiều như họ làm một chất khí. Trong thực tế, sự phát triển của máy dò LC đã dần
dần và gian khổ.
1.1 Nguyên lý hoạt động của một sô detector trong

sắc ký lỏng
Trong sắc ký lỏng người ta thường dùng các quang phổ kế đo quang có độ
nhạy cao, nhờ đó có thể nhận dạng các hợp chất đến nồng độ cực nhỏ 10-
10 M trong miền ánh sáng tử ngoại nhìn thấy (miền quang phổ 190 – 800
nm). Khi phân tích các chất có khả năng oxyhóa – khử người ta dùng các
bộ dò tìm điện hóa (đo điện thế, cực phổ). Người ta cũng dùng các bộ dò
tìm huỳnh quang, đo độ dẫn điện. Bộ dò tìm kiểu đo độ dẫn điện thường
được dùng trong sắc ký trao đổi ion.
1.2 Các thông số quan trọng của detector:
Để đáp ứng được các yêu cầu trong phân tích , cần phải đảm bảo sự ổn định đủ lớn các thông
số detector: dòng điện nuôi mạch cầu,nhiệt độ trong detector, tỷ lệ giữ khí đốt và khí mang cũng
như thế phân cực khi dùng detector FID.
Sự đáp ứng (độ nhạy thích ứng phụ thuộc vào chất) của một detector không được phụ thuộc
quá về mặt kĩ thuật. Và điều quan trọng hơn cả đối với phân tích
định lượng là độ tuyến tính của detector.
Để nhận biết và xác định lượng vết thì sự “nhạy cảm” của detector là quyết
định.
2. Detector UV
Máy dò này đo sự tập trung của mẫu dưới một dãy bước sóng trong giới hạn nhất
định khi chúng rời khỏi cột và đi xuyên qua detector của dòng pin. Khi không có
bước sóng đi xuyên qua detector thì tín hiệu là một giá trị không đổi. Khi mẫu có
bước sóng đi qua detector, detector sẽ phản ứng lại tin hiệu được hiển thị trên màn
hình. Các cảm biến của một máy dò UV bao gồm một tế bào hình trụ ngắn có công
suất từ 1 l và 10 l mà qua đó đi qua cột dung môi rửa giải hấp. Ánh sáng tia cực tím
được bố trí để vượt qua thông qua các tế bào và rơi vào một tế bào quang điện
(hoặc mảng)

Dưới hình thức đơn giản nhất đầu dò UV bao gồm: Nguồn sáng, dòng Pin,
dòng cảm biến
Biểu đồ đơn giản của đầu dò UV

2.1 Cấu tạo của detector UV
2.2 Nguyên tắc hoạt động
Khi không có mẫu qua detector ánh sáng đi qua dòng pin và phát ra tín hiệu
lớn nhất tại dòng cảm biến nếu một mẫu có bước sóng đi qua detector, mẫu
này làm giảm lượng ánh sáng ở dòng cảm biến và là nguyên nhân làm thay
đổi tín hiệu ở detector. Tín hiệu này chuyển một dòng electron và xuất hiện
sắc phổ trên giấy. Tín hiệu hiển thị tăng lên tập trung tại mẫu của dòng pin.
Detector cũng phản ứng lại để thay đổi theo nội dung của dòng pin.
2.3 Máy dò UV có bước sóng cố định
Detector UV sử dụng bước sóng ánh sáng của một bước sóng duy nhất (hoặc gần như thế) được phát
ra bởi một loại đèn phóng điện cụ thể.
Đèn phổ biến nhất là đèn hơi thủy ngân áp suất thấp, tạo ra hầu hết ánh sáng ở bước sóng 254 nm.
Đèn Cadmium mà tạo ra phần lớn ánh sáng ở 225 nm và đèn kẽm phát ra chủ yếu ở 214 nm.
Không một loại đèn nào là tuyệt đối đơn sắc và ánh sáng khác bước sóng luôn có mặt nhưng thường ở
cường độ thấp hơn nhiều.
Máy dò UV bước sóng cố định là một trong những phổ biến nhất là sử dụng máy dò LC, vì nó nhạy
cảm, tuyến tính và tương đối rẻ tiền.
Độ nhạy (tối thiểu phát hiện nồng độ) có thể được dự kiến sẽ được khoảng 5.10-8 g / ml
2.4 Detector UV đa bước sóng
Các máy dò đa bước sóng sử dụng một nguồn sáng phát ra ánh sáng trên một phạm
vi rộng các bước sóng.
Sử dụng hệ quang học thích hợp ( lăng trụ hoặc lưới nhiễu xạ ), ánh sáng của bước
sóng riêng có thể được chọn lựa cho việc nhận biết. Ánh sáng có bước sóng dài sóng cụ
thể có thể được lựa chọn một chất tan có hấp thu tối đa để cung cấp độ nhạy tối đa. Ngoài
ra, quang phổ hấp thụ của một chất tách rửa có thể được thu được với mục đích nhận dạng
bằng cách quét qua một loạt các bước sóng. Các thủ tục này, tuy nhiên, khác với các loại
máy dò đa bước sóng được sử dụng.
2.4 Array Diode Detector
Các máy dò mảng diode cũng sử dụng deuterium hoặc đèn xenon
phát ra ánh sáng trên dải quang phổ UV. Ánh sáng từ bóng đèn được

tập trung bằng phương tiện của một ống kính tiêu sắc thông qua các
tế bào mẫu và lên một cách tử ba chiều. Ánh sáng phân tán từ lưới
sắt, được sắp xếp để rơi vào một mảng diode tuyến tính.
3. Detector huỳnh quang
Máy dò huỳnh quang là một trong những máy dò
LC có độ nhạy cao nhất, vì lý do này nó thường
được sử dụng để phân tích. Biểu đồ máy dò huỳnh
quang được biểu diễn như hình vẽ.
Huỳnh quang đã được chứng minh là cực kỳ hữu ích như một quá trình phát hiện
và dò dựa vào việc đo lường huỳnh quang đã cung cấp một số độ nhạy cao nhất
trong LC.
Kỹ thuật phát hiện dựa trên huỳnh quang dành cho độ nhạy cao hơn nồng độ
mẫu, nhưng ít nhạy cảm với sự bất ổn định cụ (ví dụ như cảm biến nhiệt độ và áp
suất).
3.1 Detector huỳnh quang đơn bước sóng
Ánh sáng kích thích thường được cung cấp bởi một đèn thủy ngân áp suất thấp là
tương đối rẻ và cung cấp ánh sáng UV cường độ tương đối cao tại 253,7 nm.
Nhiều chất phát huỳnh quang sẽ được kích thích bởi ánh sáng bước sóng này.
Ánh sáng kích thích được tập trung bởi một thấu kính thạch anh thông qua các tế bào.
Một ống kính thứ hai, thiết lập bình thường với ánh sáng tới, tập trung ánh sáng huỳnh
quang vào một tế bào ảnh.
Máy dò huỳnh quang bước sóng cố định sẽ có độ nhạy (tối thiểu phát hiện tập trung
tại một bước sóng kích thích 254 nm) của khoảng 1 x 10-9 g / ml
3.2 Detector huỳnh quang đa bước sóng
Máy dò huỳnh quang đa bước sóng có chứa hai đơn sắc, đầu tiên là lựa chọn bước sóng kích thích và
thứ hai để lựa chọn bước sóng huỳnh quang hoặc phát ra một quang phổ huỳnh quang Một sơ đồ của
máy dò huỳnh quang đa bước sóng được hiển thị trong hình.
Một máy quang phổ huỳnh quang được gắn với tế bào hấp thụ phù hợp.
Nguồn kích thích băng rộng (thường là một đèn deuterium) được đặt tại tiêu
điểm của gương elip

Chùm ánh sáng song song rơi vào một tấm gương hình xuyến tập trung vào về
sự chướng tai phía bên tay trái của biểu đồ
4. Detector chiết suất IR
Một trong những máy phát hiện trực tuyến đầu tiên để được phát triển là máy phát
hiện chỉ số khúc xạ ban đầu mô tả bằng Tiselius và Claesson vào năm 1942. Mặc
dù độ nhạy cảm hạn chế, máy phát hiện này có thể rất hữu ích cho phát hiện các
hợp chất đó là nonionic, không hút bám trong UV, và không phát huỳnh quang.
Từ năm 1942, đã có nhiều loại máy phát hiện chỉ số khúc xạ giới thiệu và một số
hệ quang học khác sử dụng.
4.1 Nguyên tắc làm việc
Đầu dò chiết suất RI là một đầu dò được sử dụng trong sắc ký lỏng cao áp.
Nguyên tắc làm việc,của đầu dò chiết suất liên quan đến sự thay đổi chỉ số chiết suất khi các cấu tử mẫu sau khi đi qua cột sắc ký
Sự khác biệt lớn về chỉ số chiết suất giữa mẫu và pha động càng lớn càng tạo ra một sự mất cân bằng lớn
Đầu dò chiết suất RI là một dụng cụ đòi hỏi có độ chính xác cao, bất cứ sự thay đổi nào trong thành phần của các cấu tử cần tách cũng
đòi hỏi sự tái lặp cân bằng của đầu dò.
Gradient của sự giải hấp, nơi mà các thành phần của pha động thay đổi trong suốt quá trình phân tích ảnh hưởng đến quá trình tách.
4.2 Ảnh hưởng chỉ số khúc xạ
Chỉ số khúc xạ là một hằng số nguyên có thường giảm với nhiệt độ ngày càng tăng. Các giá trị được báo cáo thường
được thực hiện ở 20oC hoặc 25oC.
Nếu pha động được phép lưu thông qua một lăng kính rỗng và tia ánh sáng truyền qua lăng kính, nó sẽ được tách ra
từ ban đầu và có thể được tập trung vào một tế bào quang điện. Nếu chiết suất của pha động thay đổi, do sự hiện
diện của chất tan, góc lệch của ánh sáng truyền cũng sẽ thay đổi và lượng ánh sáng trên tế bào quang điện sẽ thay
đổi. Một số nhà sản xuất đã sử dụng góc của phương pháp độ lệch trong thiết kế máy dò chỉ số khúc xạ.
4.3 Độ nhạy của Detector IR
Tuy nhiên, đây là loại máy dò có một ứng dụng cụ thể mà đặc điểm của nó làm
cho nó đặc biệt thích hợp và đó là để theo dõi sự tách biệt của polyme. Điều này
là bởi vì đối với những polyme có chứa hơn sáu đơn vị monome, chỉ số khúc xạ
là tỷ lệ thuận với polymer tập trung và độc lập của trọng lượng phân tử của nó.
Dò RI có độ nhạy cảm của khoảng 1 x 10-6 g / ml
5. Electrolytic conductivity detector

Được dùng trong sắc ký trao đổi ion
Đầu dò của cột sắc ký phát ra điện một cách liên tục, kết
quả phân tích nhận được
là do sự thay đổi độ dẫn điện.
Đầu dò độ dẫn điện thường cho phép một lượng thể tích
rất nhỏ.
Đầu dò độ dẫn điện được sử dụng rộng rãi chủ yếu trong
sắc ký trao đổi ion (cation và anion). Nhưng nói chung
nó chỉ đựoc dùng trong những trường hợp đặc biệt.
Nguyên tắc:
Các cấu tử sau khi ra khỏi cột được cho chảy xuyên qua thiết bị mao dẫn có cấu
tạo gồm hai điện cực (cực âm và cực dương) bằng kim loại đặt ở hai đầu mao dẫn,
mao dẫn làm bằng vật liệu không dẫn điện như: SILICA, PEEK, TEFLON…. Sau
khi tác động một hiệu điện thế xoay chiều vào hai điện cực, sự phân chia điện tích
trong pha động xảy ra, sự biến đổi tính dẫn điện của pha động xảy ra, tách rời các
cấu tử trong mẫu (các cấu tử mang điện tích dương sẽ bị kéo về cực âm và ngược
lai). Các kết quả trên sẽ được khuyếch đại, liên tục được ghi nhận lại.
Tài liệu tham khảo
[1]. TS. Nguyễn Bá Hoài Anh “Đại cương về Sắc ký lỏng” (2000)
[2]. Raymond P. W. Scott “LIQUID CHROMATOGRAPHY
DETECTORS” (2003)
[3]. ThS LÊ NHẤT TÂM “NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ DETECTOR
TRONG SẮC KÝ LỎNG VÀ KHÍ” (2006)