ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
TRẦN MẠNH TRÍ
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN PHƢƠNG PHÁP VI CHIẾT
KẾT HỢP VỚI SẮC KÍ KHÍ PHÂN TÍCH HỢP CHẤT
HỮU CƠ BAY HƠI
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
HÀ NỘI-2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
TRẦN MẠNH TRÍ
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN PHƢƠNG PHÁP VI CHIẾT
KẾT HỢP VỚI SẮC KÍ KHÍ PHÂN TÍCH HỢP CHẤT
HỮU CƠ BAY HƠI
Chuyên ngành: Hoá hữu cơ
Mã số:62 44 27 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
GS-TSKH: NGUYỄN ĐỨC HUỆ
PGS-TS: TRẦN THỊ NHƢ MAI
HÀ NỘI-2010
1
DANH MC NHNG KÍ HIU VÀ CH VIT TT DÙNG
TRONG LUN ÁN
ASTM: American Society for Testing and Material
BTNMT: B ng
BTEX: Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene (m-Xylene)
BYT: B y t
CI: Ion hoá hóa hc (Chemical Ionization)
CLSA: Phân tích loi b theo chu trình kín (Closed Loop Stripping
Analysis)
D-LPME: Vi chit pha lng (Dynamic Liquid Phase Microextraction)
EI: p electron trc tip (Electron Impact)
GC: Sc kí khí (Gas Chromatography)
GC-ECD: Sc kí khí- ng kn t (Gas Chromatography
Electron Capture Detector)
GC-FID: Sc kí khí- n la (Gas Chromatography
Flame Ionization Detector)
GC-MS: Sc kí khí khi ph (Gas Chromatography Mass Spectrometry)
HF-LPME: Vi chit pha lng si rng (Hollow Fiber Liquid Phase
Microextraction)
HNF-ME: Vi chit màng kim rng (Hollow Needle Film Microextraction)
HPLC: Sc kí lng hiu High Performance Liquid
Chromatography)
HS: Headspace)
HS-SPME: Vi chit pha r-Phase
Microextraction)
KGH: Không gian
LOD(s): Gii hn phát hin (Limit(s) of Detection)
2
LOQ: Gii hng (Limit of Quantitative)
LPE: Chit pha lng (Liquid Phase Extraction)
LPME: Vi chit pha lng (Liquid Phase Microextraction)
MIMS: Màng lng ghép khi ph (Membrane Inlet Mass Spectrometry)
NCI: Ion hoá hoá hc âm (Negative Chemical Ionization)
PA: Polyacrylate
PAT: By lc và loi tr (Purge and Trap)
PDMS: Polydimethylsiloxane
PMPS: Polymethylphenylsiloxane (OV-17)
PT: By lc và loi tr (Purge and Trap)
PT1: Poliacrylat
PT2: Bis (2-etylhexyl) sebasat
glycol succinat polieste
PT5: Polimetylphenylsiloxan
PT6: siloxan
QCVN: Quy chun Vit Nam
SDE: Chit (Single drop extraction)
SEM: Kính hin t quét (Scan Electron Microscopy)
SPDME: Vi chit pha rng (Solid Phase Dynamic Microextraction)
SPE: Chit pha rn (Solid Phase Extraction)
SPE-DI: Chit pha rc tip (Solid Phase Extraction Direct
Injection)
SPME: Vi chit pha rn (Solid Phase Microextraction)
S-LPME: Vi chit pha lStatic Liquid Phase Microextraction)
TCVN: Tiêu chun Vit Nam
3
p mng (Thin-layer headspace)
US-EPA: T chc bo v ng Hoa k (United States Environmental
Protection Agency)
VOCs: Hp cht h (Volatile Organic Compounds)
DANH MC CÁC BNG TRONG LUN ÁN
Bng 1.1: Công thc và mt s tính cht ca các cht nhóm BTEX
Bng 1.2: Quy chun Vit Nam v ch ng vi các cht
nhóm BTEX
Bng 1.3: Quy chun Vit Nam v phát thi ca các cht nhóm BTEX
Bng 1.4: Quy chun Vit Nam cho phép ca các cht nhóm BTEX trong
không khí xung quanh
Bng 1.5: Quy chun Vit Nam cho phép ca các cht nhóm BTEX trong khí
thi công nghip
Bng 1.6: Công thc và mt s tính cht vt lí ca các cht nhóm cch
ngn
Bng 1.7: Quy chun Vit Nam v ch ng vi các cht
clo mch ngn
Bng 1.8: Quy chun Vit Nam v phát thi ca các chch
ngn
Bng 1.9: Quy chun Vit Nam cho phép ca các ch ch
ngn trong không khí xung quanh
Bng 1.10: Quy chun Vit Nam cho phép ca các ch ch
ngn trong khí thi công nghip
4
Bng 2.1: Kt qu xây dng chu
cht nhóm BTEX
Bng 2.2: Kho sát ng cn hiu qu vi chit các cht
nhóm BTEX
Bng 2.3: Kho sát thi gian tht cân bng phân b khi vi chit các
cht nhóm BTEX trong KGH mc
Bng 2.4: ng t l th tích KGH/th tích mu khi vi chit n hiu
qu vi chit các cht nhóm BTEX trong KGH mc
Bng 2.5: ng ca t khuy dung dn kh hiu qu vi chit
các cht nhóm BTEX trong KGH mc
Bng 2.6: ng ca mun hiu qu vi chit các cht nhóm BTEX
trong KGH mc
Bng 2.7: ng ca n mui thêm vào dung dn hiu qu vi
chit các cht nhóm BTEX trong KGH mc
Bng 2.8: ng ca nhi n hiu qu vi chit các cht nhóm BTEX
trong KGH mc
Bng 2.9: ng c n hiu qu vi chit các cht nhóm BTEX
trong KGH mc
Bng 2.10: Kt qu xây d ng chun phân b khi vi chit các cht
nhóm BTEX trong KGH mc
Bng 2.11: Kho sát thi gian t cân bng phân b khi vi chit các cht
nhóm BTEX trong mu khí
Bng 2.12: ng ca t n hiu qu vi chit các
cht nhóm BTEX trong mu khí
Bng 2.13: ng ca nhi n hiu qu vi chit các cht nhóm
BTEX trong mu khí
Bng 2.14: Kt qu xây d ng chun phân b khi vi chit các cht
nhóm BTEX trong mu khí
5
Bng 2.15: Kt qu xây dng chua các
chch ngn
Bng 2.16: Kho sát t các ch
mch ngn
Bng 2.17: Kho sát thi gian t cân bng phân b khi vi chit các cht
clo mch ngn trong KGH mc
Bng 2.18: ng ca t l th tích KGH trên th tích mn hiu qu
vi chit các chch ngn trong KGH mc
Bng 2.19: ng ca t khuy dung dn hiu qu vi chit các
chch ngn trong KGH mc
Bng 2.20: ng ca mun hiu qu vi chit các ch
mch ngn trong KGH mc
Bng 2.21: ng ca n mui thêm vào dung dn hiu qu vi
chit các chch ngn trong KGH mc
Bng 2.22: ng ca pH n hiu qu vi chit các ch
mch ngn trong KGH mc
Bng 2.23: ng ca nhi n hiu qu vi chit các ch
clo mch ngn trong KGH mc
Bng 2.24: Kt qu xây d ng chun phân b khi vi chit các cht
ch ngn trong KGH mc
Bng 2.25: Kho sát thi gian t cân bng phân b khi vi chit các cht
ch ngn trong mu khí
Bng 2.26: ng ca t n hiu qu vi chit các
chch ngn trong mu khí
Bng 2.27: ng ca nhi n hiu vi chit các ch
mch ngn trong mu khí
Bng 2.28: Kt qu xây d ng chun phân b khi vi chit các cht
nhóm p trong mu khí
6
Bng 3.1: Tính cht vt lí cu trong lun án
Bng 3.2: Hng s McReynolds cu trong lun án
Bng 3.3: ng c n
hiu qu vi chit các cht nhóm BTEX
Bng 3.4: ng c n hiu
qu vi chit các chch ngn
B dày màng ph lên thành trong ca kim tiêm rng
Bng 3.6: N ca các cht nhóm BTEX chi
Bng 3.7: N ca các cht nhóm BTEX còn li trong mu khí
Bng 3.8: Các thông s ng hc cho quá trình ht
vi chit HNF-ME.
B tan ca mt s mui trung hoà s dng trong lun án
Bng 3.10: Kt qu nh các thông s
ca các cht nhóm BTEX trong mc.
Bng 3.11: Kt qu nh các cht nhóm BTEX trong mt s mc
tht
Bng 3.12: Kt qu nh các thông s
ca các chch ngn trong mc.
Bng 3.13: Kt qu nh các chch ngn trong mt s
mc tht
Bng 3.14: Kt qu nh các thông s
ca các cht nhóm BTEX trong mu khí.
Bng 3.15: Kt qu phân tích các cht nhóm BTEX trong mu khí tht
Bng 3.16: Kt qu nh các thông s phân tích
ca các chch ngn trong mu khí
Bng 3.19: Kt qu phân tích các chch ngn trong mu khí
tht
7
Bng 3.20: Kt qu t nhóm BTEX
trong mc
Bng 3.21: Kt qu t nhóm BTEX
trong mu khí
Bng 3.22: Kt qu
mch ngn trong mc
Bng 3.23: Kt qu
mch ngn trong mu khí
DANH MC CÁC HÌNH TRONG LUN ÁN
Hình 1.1: t chic s dng
(mu rn, lng và mu khí)
c tip
Hình 1.3: Mô hình t vi chit pha lng
Hình 1.4: Mô hình cu to cvi chit pha rn
Hình 1.5: t chit màng lng ghép khi ph
khi thit b sc kí khí
cu to cn la
cu to mng kn t
Hình 1.9: Sa m
/MS
t ion hoá hoá hc
t ion hoá hoá hc âm
Hình 2.1: S các cht nhóm BTEX
Hình 2.2: S ca 4 chch ngn
8
t vi chit màng kim rng ph trong
Hình 3.2: Thit b vi chit màng kim rng ph trong
Hình 3.3:ng ca lon hiu qu vi chit các cht nhóm
BTEX
Hình 3.4: ng ca lon hiu qu vi chit các ch
clo mch ngn
Hình 3.5 mt ct c
Hình 3.6: T hp thu chc mô t bng hc
bc nht và bc không
Hình 3.7: ng ca thi gian n hiu qu vi chit các cht nhóm
BTEX trong KGH mc
Hình 3.8: ng ca thi gian n hiu qu vi chit các cht ch
ngn trong KGH mc
Hình 3.9: ng ca t l th tích KGH trên dung dn hiu qu vi
chit các cht BTEX
Hình 3.10: ng ca t l th tích KGH trên dung dn hiu qu vi
chit các cht ch ngn
Hình 3.11: ng ca t khuy dung dn hiu qu vi chit các
cht BTEX
Hình 3.12: ng ca t khuy dung dn hiu qu vi chit các
cht ch ngn
Hình 3.13: ng ca loi mun hiu qu vi chit các cht BTEX
trong mc
Hình 3.14: ng ca loi mun hiu qu vi chit các ch
mch ngn trong mc
9
Hình 3.15: ng ca n mun hiu qu vi chit các cht
BTEX
Hình 3.16: ng ca n mun hiu qu vi chit các cht
mch ngn
Hình 3.17: ng cn hiu qu vi chit các cht BTEX
Hình 3.18: ng cn hiu qu vi chit các cht ch
ngn
Hình 3.19: ng ca nhi n hiu qu vi chit các cht BTEX
Hình 3.20: ng ca nhi n hiu qu vi chit các cht
mch ngn
Hình 3.21: Bình thu ly mu khí
Hình 3.22: ng ca thi gian n hiu qu vi chit các cht BTEX
trong mu khí
Hình 3.23: ng ca thi gian n hiu qu vi chit các cht
mch Ngn trong mu khí
Hình 3.24: ng ca t n hiu qu vi chit các
cht BTEX trong mu khí
Hình 3.25: ng ca t n hiu qu vi chit các
cht ch ngn trong mu khí
Hình 3.26: ng ca nhi n hiu qu vi chit các cht BTEX
trong mu khí
Hình 3.27: ng ca nhi n hiu qu vi chit các cht
mch ngn trong mu khí
10
MC LC
M U 13
NG QUAN 16
P CHT H 16
1.1.1. Khái nim v hp cht h 16
n b mu 17
1.1.3.
33
1.2. GII THIU HAI NHÓM CHT HC HI NGHIÊN
CU TRONG LUN ÁN 39
39
1.2.2. ch ngn 43
NG HN CA QUÁ TRÌNH PHÂN B T
HNF-ME 48
1.3.1. Quy lut phân b các ch 48
nh hng s t hp thu 49
1.3.3. Hng s cân bng phân b u kin ca quá trình vi chit 49
52
1.4.1.Gii hn phát hin 52
1.4.2. Gii hng 53
1.4.3. Khong tuyn tính 53
nhy 53
54
chn lc 55
2:
57
2.1. HOÁ CHT VÀ THIT B 57
2.1.1. Hoá cht 57
2.1.2. Thit b 57
2.2. CH TO THIT B VI CHIT MÀNG KIM RNG PH TRONG 58
2.2.1.
58
2.2.2.
58
2.2.3. h ph
59
59
2.3. XÂY DNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH CÁC HP CHT NHÓM BTEX
TRONG MU NC 60
u kin phân tích sc kí ca các cht nhóm BTEX 60
2.3.2. Kho sát la ch vi chit các cht BTEX 62
2.3.3. Kho sát ng c 62
2.3.4. Kho sát các yu t n hiu qu vi chit các cht BTEX trong
mc 63
2.3.5. Xây dng chun phân b các cht nhóm BTEX trong KGH mu
c 68
nh các hp chm nhóm BTEX trong mt s mc tht 69
11
2.4. XÂY DNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH CÁC CHT NHÓM BTEX TRONG
MU KHÍ 70
2.4.1. Kho sát các yu t n hiu qu vi chit các cht BTEX trong
mu khí 70
2.4.2. Xây dng chun phân b ca các cht nhóm BTEX trong mu khí
72
t s mu khí tht 73
2.5. XÂY DNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH CÁC HP CH
MCH NGN TRONG MC 74
u kin phân tích sc kí ca các chch ngn 74
2.5.2. Kho sát la chch ngn 75
2.5.3. Kho sát la ch ch ngn . 76
2.5.4. Kho sát các yu t n hiu qu vi chit 77
2.5.5. Xây dng chun phân b ca các chch ngn 81
ch ngn trong mt s mc tht 82
2.6. XÂY DNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH CÁC HP CH
MCH NGN TRONG MU KHÍ 83
2.6.1. Kho sát các yu t n hiu qu vi chit 83
2.6.2. Xây dng chun phân b vi chit các chch ngn
trong mu khí 85
nh các hp chch ngn trong mt s mu khí tht 86
3:
87
3.1. THIT B VI CHIT MÀNG KIM RNG PH TRONG 87
DNG TRONG THIT B VI CHIT MÀNG KIM RNG
PH TRONG 89
3.2.1. Nguyên t la chn lo lên thành trong ca kim
tiêm rng 89
3.2.2. Nguyên tc la ch phân cc 90
3.2.3. La ch vi chit các cht nhóm BTEX. 91
3.2.4. La ch vi chit các chch ngn 93
TRONG KIM VI CHIT 94
t các cht nhóm BTEX 94
3.3 t các chch ngn 96
3.3.3. Kh dày màng ph và quan sát trên kính hin t quét
(SEM) 97
NG HC CA QUÁ TRÌNH HP THU 100
3.4.1. Thông s ng hc ct HNF-ME 100
3.4.2. Tính toán hng s t ca quá trình hp thu 102
3.5. QUÁ TRÌNH GII HP CÁC CHT KH 105
3.6. VI CHIT TRONG KHÔNG GIC. 106
3.6.1. Tht cân bng phân b trong vi chit 107
3.6.2. ng ca t l KGH/dung dn hiu qu vi chit 108
3.6.3. ng ca t khuy trn dung dn cân bng lng- 109
3.6.4. ng s có mt ca mui thêm vào dung dch mn hiu qu vi
chit 109
3.6.5. ng ca n mun hiu qu vi chit 111
12
3.6.6. ng ca s i pH trong dung dch mn hiu qu vi chit.
112
3.6.7. ng ca nhi n hiu qu vi chit 113
3.6.8. Phân tích các hp cht nhóm BTEX trong mc 114
3.6.9. Phân tích các hp chch ngn trong mc 117
3.7. VI CHIT TRONG MU KHÍ 120
3.7.1. Th tích bình cha mu khí 120
3.7.2. Tht cân bng phân b khi vi chit trong mu khí 121
3.7.3. ng ca t n tht cân bng phân b
122
3.7.4. ng ca nhi n hiu qu vi chit trong mu khí 123
3.7.5.
124
3.7.6. Phân tích các hp chmch ngn trong mu khí 127
3.8. NHNG CI TIN CT HNF-ME SO VT SPME
129
THNG KÊ PHÂN TÍCH C
THUT HNF-ME VT TÁCH CHT KHÁC 130
3.9.1. Phân tích các cht nhóm BTEX trong mc 130
3.9.2. Phân tích các cht nhóm BTEX trong mu khí 132
3.9.3. Phân tích các chch ngn trong KGH mc 133
3.9.4. Phân tích các chch ngn trong mu khí 134
136
DANH MC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HC CA TÁC GI LIÊN
N LU 138
139
13
M U
c kí nói
riêng, vic la chn, s dng t chun b mu phù hp là mt trong
nhc tin hành quan trng có ng trc tin kt qu phân
tích. Các k thut chun b mu ngày nay càng quan tâm n các yu t
n, gim thi gian chun b mu, hn ch s dng ln
c hi, tit kic v gim ng mu cn dùng và gim
t này vn phi ng c các yêu cu
chung là lp li tt, kh chn lc cao và kt hp
vi các công c phân tích c kí khí c gii hn phát hin phù
hp theo các tiêu chun, ch tiêu cho phép trong tng hp c th. Vic
chun b mu quan trng nghiêm ng cho các thit b
chính xác cao và gii hn phát hin th
phân tích sc kí [31, 46, 65, 89, 101, 102].
Ngay t t
chun b mu không ngc nghiên cu, phát trin và ng d
thut ly mu trc tit pha lng, chit pha r
u thp k a th k t vi chic quan
tâm, nghiên cu, áp dng cho phân tích sc kí ti nhiu phòng thí nghim trên
th gii [5, 34, 69, 85]. Tu theo cách thc thc hin chit tách và bn cht
c mà chia thành vi chit pha rn và vi chit pha lng. Nh
góp cho s phát trin hoàn thit vi chit nói chungt vi chit
màng kim rng (Hollow Needle Film Microextraction: HNF-ME) c
quan tâm nghiên cu và ng dng trên thit b sc kí khí nhm xây dng quy
trình phân tích mt s nhóm hp cht h
14
Nguyên tc ct vi chit màng kim rng ph trong là s ci tin
ct vi chit pha rng (s dng si cáp quang hoc kim loi ph
. Quá trình vi chit da vào cân bng phân b ca các cu t cht t
ng cha cht phân tích lên mc ph lên
thành bên trong ca mt kim tiêm bng hng kính nh (c 0,2-
ng là các hp cht cao phân t có tính cht hoá, lí n
c bit là bn nhit HNF-ME, vic la ch,
dày màng ph c to màng ph chính là nhng yu t có
th mang li hiu qu t. So v
thut vi chit pha rng, s ci tin này nhm khc phc mt s
lên si nh là có gii hn, g
phân tích trc tip vi m bn ca thit b kém do si nh d gy,
ph d b hng [4, 25, 49, 67, 72].
Vi lí thuyt và thc tii mt chun b mu mi có
nhin ch c nhm ct thông
HNF- ut c c nghiên cu lí thuyt, hoàn
thin vic ch to thit b, xây dng và áp dng quy trình phân tích trên tng
ng mng c th. Trên kt qu khoa hc nhm
sung thêm mt chun b mu mi cho g pháp phân
tích sc kí. Vi mong mun la chn và ch tc thit b vi chit chun b
mu mi có th kt hp vi sc kí khí phân tích tt các mng phc
ti dng v tài luc hin vi n
cu phát trin t kt hp vi sc kí khí phân tích hp cht
h
ghiên cu ch to mt thit b vi chit mi (NHF-ME) vi pha
ph ng dùng trong ct
sc kí mao qun. Trên thit b t ch to và kt hp vi sc kí khí nhm
ng vt các hp cht hc tip trong các mu môi
15
c và không khí. c thc hin vc c th
- Nghiên cu la ch dày màng
ph t HNF-ME
- Khu kin tm xây dng quy trình vi chit các cht nhóm
ch ngn trong KGH mc và mu khí.
- Kho sát, tính toán các thông s thng kê phân tích
xây dc và áp d phân tích trc tip mt s mu môi
ng.
- Kho sát, so sánh nhm ct chun b mu mi là
HNF-ME vt chun b m
16
TNG QUAN
1.1. P CHT H
1.1.1. Khái nim v hp cht h
Hp cht h là các hp
cht hnhi sôi thp (i 100
0
C) i dng
khí t cht rn hoc cht lng nhnh, chúng có mt áp su
c thp. Trên thc t có nhi VOCs khác nhau,
v nh ng nh
ng ca VOCs, a t chc bo v ng M (US-
EPA), VOCs là các cht hng quang hoá ca
tng ozôn. Mt cách khác, VOCs i tính ch
áp su n nhi. Theo Kennes và Veiga [22]
t a nguyên t cacbon và có nhi
ng th m tra
ASTM: D3960). Theo tiêu chun dung môi c
các hp cht h 20
0
C [14, 27, 31, 46].
Mt s VOCs có th có trong t nhiên t nm. mc, tot s khác
phát thng là kt qu các hong ci nhm phc
v cuc sng hoc c hai. Tuy nhiên, cm t c quan nim là
hn hp các hp cht h c hi bay lên không khí làm ô nhim môi
ng. VOCs v các hoá cht nhân to hoc t nhiên, chúng
c sn xut và s dng trong nhiu ngành công nghip khác nhau
cht kt dính, c phm, m phm, cht làm lnh, công nghip hoá cht
ng là dung môi công nghibenzen, toluen, xilen,
hay các sn phm sn xut bng clo trong x c là
17
thành phn ca nhiên liu, cht lng thu lc, dung môi ,
thuc tr sâu
VOCs bao gm mt lot các hoá cht, mt trong s có tác hi
c mt hon sc kho i. Tác hi tc thi khi tip xúc
vi các VOCs có th là gây kích ng m ng hô hp u,
chóng mt, ri lon th giác, mt mi, mi, bun nôn và suy gim trí
nh. Khi tip xúc lâu ngày vi các cht VOCs có th gây n gan,
thn và h th Theo kt qu kha cht Hoa k
2005, ô nhim VOCs t các ngun cung cc ung là mt mi quan tâm
ti sc kho i vì nhic hi cc bit hoc nghi ng
là chi. Nói chung, VOCs vi quan nim là các
hp cht h c hc phân tí lí và
kim soát các cht VOCs phát thng sc và không
khí cp bách cho các nhà khoa h
chc hong ng trên toàn th gii.
1.n b mu
1.1.2.1. Gii thiu chung
Chun b mu (tin x lí, tách, chit, tinh ch cht ra khi mu thô ban
u) là mt công vic chi phi nhiu thi gian và công sc nht trong thành
công c [1, 5, 46, 53]. S la cht chun b
mu ph thuc chính vào dng mu, kh c n ca các
cht cnh. Mng tn ti ba dng chính: mu khí,
mu lng và mu rn.
t chun b mc áp dng rng rãi trong phân tích mu khí là
dùng cht hp ph ng t
mt dùng cht hp ph c coi tr.
cu t c gii hp ra khi cht hp ph nh nhit hoc dung môi chit.
c t chc bo v ng Hoa K (U.S.EPA)
18
gii thi x lí m
nhi gii hp các cht hi ct cha cht hp ph [46].
i vi mu lng, vic chun b m phc tn so vi
mu khí, bán rn, mu rn hoc mu sinh hc bi thành phnh và tính
ng nht ca mu lng t ng hp mc, nguyên t
b y mu trong bình ch) và
gi mu khong 4
0
C chn khi phân tích [5, 46]. t chun b mu
ng trong phân tích mu lt hp ph,
dùng dung môi chit và chit màng. i thi
chun b mc bt chit pha lng và
ng trên GC-MS. Nhìn chung, c t chun b mu lc
phân loi thành các nhóm nhóm t chit dung môi gm chit
t (SDE) và vi chit dung môi (SME) (c u dùng vi
ng nh dung môi); t chit pha rn gt t ng và vi chit
pha rt chit khí g
màng mng (TLHS), by lc và loi tr (PT), phân tích loi b theo chu trình
t chit màng bao gt màng lng ghép khi ph
(MIMS) và chit màng .
ng hp là mu rn hoc bán rn, s làm giàu ca mng
th tích mu cn mc ti thiu. Nguyên t bo qun mu
dng này là cn cha trong mt h thng kín và tránh tip xúc vi pha khí
trong th phân tích vi mu dng rn và bán
rng tht bc dùng
ng thi v t vi chit pha rn (SPME) hoc vi chit pha lng
(LPME).
Vic chun b mu vi các mu sinh hc cho phân tích sc kí khí nói
chung là rt phc tp, mt trong nhng yêu cu c
ngun gc ca mu t a chn h thng phân tích và ct tách sc
19
có th c gii hn phát hin phù hp cc
t hai dng mu là dch sinh hc-c tic s quan tâm ln nht
ca các nhà phân tích. Vi các mu d không KGH
khong 4
0
C và tin hành phân tích trong 24 gi sau khi ly mu. Các k thut
chun b mu dng dch sinh h ng,
dùng ct hp ph và màng chit. Tuy nhiên vic chun b mu dng này vn
thc s là mt thách thc ln cho các nhà nghiên cc phân tích
[1, 5, 46].
Hp ph mu: Gii hp:
- ng trc tip - Nhit
-t t ng - Chit dung môi
-t làm lnh
M
-HS, HS/SPME
- CLSA
Mu rn
t chit dung môi:
- SDE, SME
t chit pha rn
-t t ng
-SPME
Mu lt chit khí
- HS, TLHS, PAT, CLSA
t chit màng
- MIMS, chit màng
Thu mu, vn chuyn X lí mnh tính
bo quu ng
Hình 1.1: t chic s dng trong phân tích sc kí
(mu rn, lng và mu khí)
20
1.1.2.2. t chun b mu
* Kĩ thuật trực tiếp
Ly mu trc tip là mn nht chun b
mu c s dng. Không cn qua c x lí phc tp, mu sau khi
c thu thp v và có th c tip vào thit b phân tích ngay i
dng lng hoc m ct này là ch cn các thao tác x lí thô
n, lc, thêm tác nhân phn n các thit b ph tr
cho quá trình tách, chig cc bit không s dng ti dung môi
c ht x lí mu trc tip nên nó s có nhng hn
ch nh n lc kém, phép phân tích có th b sai do nh
ng ca các tp cht không mong mun, và gii hn phát hin khi s dng
ng thp [46, 77, 87].
* Kĩ thuật chiê
́
t lỏng-lỏng
Chit lng-lng là mt tách cht n và trung thc nh
thu c s d làm sch ho tách mt cu t riêng
hoc mt lot các cu t khi mu m. Mu rn hoc lc chit bng
dung môi h p [5, 6] i vi các m c, dung môi phi
c. S la chn dung môi chit ph thuc vào tính tan ca
cht phân tích d c cht cn tách
ra khi mu. S làm giàu cht và hiu qu ct ph thuc
vào t s th tích ca mu, dung môi chit và vào h s phân b. T l th tích
mu/dung môi không th quá rng vì nó có chính xác khi
ng. H s phân b có th c ci thin nh i pH ca dung
dch mu, kh mui hoc s dCác quá trình chit lng-lng bao
gm: Chit không liên tn), chit liên tc, chit lng-lng trên ct
và chii dòng.
21
+ Chit không liên tc thc hin bng cách lc mu cùng vi dung
môi chic dùng trong nhng hp có h s phân b ln và có
th b qua s mt mát ch
+ Chit liên tcc áp dng cho nhng hp có h s phân b nh,
buc phi chin lp nhiu ln, nên tn hành chit liên tc,
i vi nhng ng hp không th b c s mt mát cht
(chit phân tích)
+ Chit lng-lng trên ct: Là mt lng-lc
s dng nhiu gây, chit lng-lng trên cnh lut phân
b ca cht tan gia hai pha không trn ln vào nhau. Trong phân tích các
chu (k c) trong các mu phc t, các mu
ng, phân tích tng, vic chun b mu bt
ng (dùng phu ching gp nhu bt li: s hình thành
tách pha ti, tiêu tn nhiu dung môi và tht
lng-lng trên c ng hp ra hiu qu c
nhnu bt li nêu trên, không c thu
hi cao.
+ Chii dòng: Chii dòng cho phép tách các cht có h s phân b
gn nhau, tuy nhiên hin nay ít dùi thit b chuyên dùt tin
và không cho phép tách nhng hn hp phc tp [5].
* Kĩ thuật chiết lỏng-rắn
Chit lng-rn dù tách các cht phân tích ra khi vt rn (thc vt,
t, các mu sinh hng dung môi thích hp. Cht phân tích trong mu
vt rng nm thành nang nh hoc phân tán trong cht rn, vì vy cn
nghin nh mt tip xúc gia dung môi và cht phân tích. Tu
thuc vào tính phân cc ca cht cn tách ta la chn dung môi chit, bu
t nh vi nhng cht ít phân cn nhng
dung môi phân c c i vi
22
nhng cht phân cc. Quá trình chit lng-rn có th ti
pháp chin hoc chit liên tc tu theo yêu cu ca vic chit.
+ Chin: Quá trình chin có hiu qu th i quá trình
chit liên tc. Trong quá trình này mu rc ngâm vào dung môi trong
ci nghin, trong bình tam giác hoc trong cc mt th ch
chic tách ra bng lng gn hoc lc hoc quay li tâm. Cn còn li có th
c chit tip mt hai ln na bng dung môi mi. Các dch chic gp
l thu sn phm và x lí tip.
+ Chit liên tc: Quá trình chit liên tc thc hin trong mt thit b
riêng, tt nht là s dng b chit Soclet ci tin thân máy
cha ng ging m c ci ti c lên bao
c ng mu, nh c chit bng dung môi nóng,
không phi bnh [5].
* Kĩ thuật chiê
́
t pha ră
́
n
Chit pha rn (solid phase extraction: SPE) m mt
() và m
(
). Các cu t cn
quan tâm và các cht cn tr nm trong pha lng. Khi cho mu lng chy qua
ct nhi cht hng hng, các cu t cn
i trên cht ht cn tr không b
c thi loi ra khi ct theo dòng cht cc ra
gii ra khi ct nh dung môi thích hp, hoc li các cht cn tr c
trên cht hu t cn quan tâm không b chy
ra khi ct.
Chit pha rn làm vic da trên nguyên tc ca sc kí lng. Nh nhng
t thun nghch gia cht phân tích và b mt ca pha
c (lc Van-der-Waals), phân cc (c c
ng cc) hot cn tr
trong mu có th không xy ra hoc xy ra m khác vi cht cn quan
23
tâm do s khác nhau trong tính cht hoá hc và vt lí gia cht phân tích và
các cht cn tr nhng phu
c nh i pH hoc lc ion ca dung dch mu.
u kiy, chit
gii hc ra gii chn lc ra khi c dung
môi thích hp.
m ca k thut chit pha rn này là hiu sut thu hi cao, kh
ch và làm giàu cht phân tích ln. Là mt k thui an
n d s dng, có th tin hành hàng lot và t t
kic thi gian. Gi n thng khác, chit
pha rn vm là cng mu ln (c 100 1000
1000
) i s d
a gii
còn
c tính cao ,
u kin phân
tích phc t chính xác nh và ph thông trong các
phòng thí nghim hin là k thut rt t làm mu kim
chng cho các k thut nghiên cu mi [2, 3, 5, 6, 53, 89].
1.1.2.3. Mt s k
chun b mu
* Kĩ thuật không gian hơi trực tiếp
(headspace: HS) là mt k thut chun b mu cho phân
tích sc kí rn và hiu qu. Nguyên tc ct này là da vào
kh d a các cht cn phân tích trong mu m u. Hiu
qu cng vic gia nhit, thêm mui, thay
i pH cho mu hoc gim áp trên phn KGH mu.
Cách thc tin hành (hình 1.2): M ng mu v (có th là lng
hoc rc cho vào l có np kín. Tin hành gia nhi cho cân bng
lng-c rn-ca các cht c thit ldùng kim tiêm ly
phn kc tip vào cng u a
máy s tim c ng