Tiểu luận tổng quan về sắc kí

TӘNG QUAN Vӄ
PHƯƠNG PHÁP SҲC KÝ
TiӇu luұn đӅ tài:
BӔ CӨC THUYӂT TRÌNH
Lưӧc sӱ phương pháp sҳc kí
1
Phân loҥi
2
Các đҥi lưӧng ҧnh hưӣng
3
Nhӳng kĩ thuұt sҳc kí phә biӃn 4
Lưӧc sӱ phương pháp sҳc kí
 Nhà thӵc vұt hӑc ngưӡi Nga
Mikhai Tswett (1872-1919)
 Phát minh ra kĩ thuұt sҳc kí
vào năm 1903 khi ông đang
nghiên cӭu vӅ chlorophyll.
Đӏnh nghĩa Sҳc ký:
Sҳc ký là mӝt phương pháp tách hӛn hӧp dӵa vào
sӵ phân bӕ khác nhau cӫa chúng giӳa hai pha đӝng và
tĩnh thành các thành phҫn đӇ phân tích, nhұn biӃt, tinh
chӃ hoһc đӏnh lưӧng hӛn hӧp hay các thành phҫn.
tách
 phân tích
 nhұn biӃt
 tinh chӃ
 đӏnh lưӧng
Các thành
phân cҩu
thành
Hӛn hӧp

Phương pháp sҳc ký dӵa vào:
-Sӵ phân bӕ khác nhau cӫa các chҩt giӳa hai pha đӝng và
tĩnh.
-Có nhiӅu nguyên nhân đưa đӃn sӵ phân bӕ khác nhau cӫa
các chҩt, chính sӵ lһp đi lһp lҥi hiӋn tưӧng hҩp phө - phҧn
hҩp phө cӫa các chҩt khi dòng pha đӝng chuyӇn đӝng qua
pha tĩnh là nguyên nhân chӫ yӃu cӫa viӋc tách sҳc ký.
HӋ quҧ là các chҩt có ái lӵc lӟn vӟi pha tĩnh sӁ chuyӇn
đӝng chұm hơn qua hӋ thӕng sҳc ký so vӟi các chҩt tương
tác yӃu hơn pha này. Nhӡ đһc điӇm này mà ngưӡi ta
có thӇ tách các chҩt qua quá trình sҳc ký.
Nguyên tҳc hoҥt đӝng chung
Ví dө:
Sҳc
Ký
Giҩy
Trҥng thái cӫa
pha đӝng
Cơ chӃ trao đәi
cӫa pha tĩnh &
đӝng
Sҳc
ký
lӓng
Sҳc ký khí
Phân Phân
loҥi sҳc loҥi sҳc
kýký
Dӈ BAY HƠI

KHÓ BAY HƠI
Khí - hҩp
phө
Khí ± lӓng
Sҳc kí
lӓng
Gia nhiӋt
mҥnh
Ko phân
cӵc
Phân
cӵc
Sҳc kí khí
Thuұn pha
Ngưӧc
pha
YӃu
Mҥnh
Thuұn
pha
Ngưӧc
pha
Bӏ ion
hóa
Ko bӏ ion
hóa
Sҳc kí trao đәi
ion
Sҳc kí ngưӧc
pha

CHҨT NGHIÊN CӬU
Dҥng sҳc ký
Pha
đӝng
Pha
tĩnh
Cách bӕ trí
pha đӝng
Cơ chӃ trao đәi
Khí
Khí ± hҩp thө
Khí - lӓng
Khí
Khí
Rҳn
Lӓng
Cӝt
Cӝt
Hҩp phө
Phân bӕ
Lӓng
Lӓng ± rҳn
Lӓng ± lӓng
Lӓng ± nhӵa
trao đәi
Lӟp mӓng
Giҩy
Rây phân tӱ
Lӓng
Lӓng

Lӓng
Lӓng
Lӓng
Lӓng
Rҳn
Lӓng
Rҳn
Rҳn
Lӓng
Lӓng
Cӝt
Cӝt
Cӝt
Lӟp mӓng
Lӟp mӓng
Cӝt
Hҩp phө
Phân bӕ
Trao đәi ion
Hҩp phө
Phân bӕ
Theo kích thưӟc
phân tӱ
Các đҥi lưӧng ҧnh hưӣng
Hӊ SӔ PHÂN BӔ
 Trong phương pháp sҳc kí,sӵ chuyӇn nӗng đӝ chҩt phân
tích X giӳa pha đӝng và pha tĩnh .Cân bҵng cӫa mӝt cҩu tӱ
trong hӋ sҳc kí có thӇ mô tҧ bҵng phương trình đơn giҧn
sau đây:
A

pha đӝng
A
pha tĩnh
 Hҵng sӕ cân bҵng (1) còn đưӧc gӑi là hҵng sӕ phân bӕ
đưӧc tính như sau:
 C
S
:nӗng đӝ cҩu tӱ trong pha tĩnh ( chӳ S viӃt tҳt cӫa tӯ
tiӃng anh Stationary phase có nghĩa là pha tĩnh )
 C
M
:nӗng đӝ cҩu tӱ trong pha đӝng ( chӳ M viӃt tҳt cӫa tӯ
tiӃng anh Mobile phase có nghĩa là pha đӝng)
 HӋ sӕ K tùy thuӝc vào bҧn chҩt cӫa pha đӝng và pha tĩnh
và chҩt hòa tan.
M
S
C
C
K !
THӠI GIAN LƯU
 Thӡi gian lưu đưӧc đӏnh nghĩa là thӡi gian cҫn thiӃt đӇ cҩc
tӱ đi tӯ đҫu cӝt đӃn cuӕi cӝt hay chính là thӡi gian cҩu tӱ
bӏ lưu giӳ trong cӝt .
 HiӋu sӕ giӳa thӡi gian lưu và thӡi gian lưu chӃt đưӧc gӑi là
thӡi gian lưu đã đưӧc hiӋu chӍnh (t
R
¶).
(HӋ sӕ chӭa hӋ sӕ dung lưӧng )
 HӋ sӕ chӭa này hay còn gӑi là dung lưӧng là mӝt thông sӕ

quan trӑng đưӧc sӱ dөng trong sҳc ký , đưӧc ký hiӋu là K¶
 K tùy thuӝc vào bҧn chҩt chҩt tan , pha tĩnh và pha
đӝng.K¶ còn tùy thuӝc vào các đһc tính cӫa cӝt.
 t
R
và t
M
là các giá trӏ nhұn đưӧc tӯ sҳc ký đӗ.
MRR
ttt !'
M
MR
M
S
MM
SS
t
tt
V
V
V
V

!!!
.
.
'
Hӊ SӔ LӐC
 HӋ sӕ chӑn lӑc là mӝt đҥi lưӧng đһc trưng cho khҧ năng tách
cӫa các cҩu khác nhau trong hӛn hӧp chҩt khҧo sát .hӋ sӕ chӑn

lӑc cӫa cӝt đӕi vӟi cҩu tӱ A và B đưӧc đӏnh nghĩa như sau:
 Trong đó ;
 K
A
,K
B
:Là hӋ sӕ phân bӕ lҫn lưӧt cӫa cҩu tӱ A và B (cҩu tӱ B
bӏ lưu giũa mҥnh hơn cҩu tӱ A.Tӯ vҩn đӅ này chúng ta suy ra
rҵng luôn lӟn hơn 1.
 HӋ sӕ chӑn lӑc phө thuӝc vào bҧn chҩt cӫa A,B,pha đӝng và
pha tĩnh.
E
A
B
A
B
K
K
K
K
'
'
!!E
E
LÝ THUYӂT ĐĨA MARTIN VÀ SYNGE
 Đưӧc áp dөng cho quá trình sҳc ký vào năm 1942.theo lý
thuyӃt này ,cӝt sҳc ký đưӧc xem như gӗm nhiӅu phҫn nhӓ gӑi
là đĩa.trong mӛi đĩa ,cân bҵng vұt chҩt đưӧc thiӃt lұp nhanh
giӳa pha đӝng và pha tĩnh.
 Sӕ đĩa đưӧc biӇu diӉn bӣi hӋ thӭc sau:

 Trong đó:
 N :Sӕ đĩa lý thuyӃt cӫa cӝt .
 L:chiӅu dài cӫa lӟp chҩt nhӗi trong cӝt
 H:chiӅu cao cӫa đĩa lý thuyӃt
 W:bӅ rӝng đáy mũi sҳc ký
 W
1/2
:bӅ rӝng đáy mũi sҳc ký 1/2
2
2/1
2
55,516
¹
¹
º
¸
©
©
ª
¨
!
¹
º
¸
©
ª
¨
!!
w
t

w
t
H
L
N
RR
ĐӜ PHÂN GIҦI
 Đӝ phân giҧi là đҥi lưӧng đһc trưng cho quá trình tách cӫa các
 chҩt ra khӓi nhau , ký hiӋu là R
S
.
 Mӕi liên hӋ giӳa R
S
, K¶,N và qua công thӭc như sau :
 ĐӇ tăng R
S
đӇ tách hai mũi ra khӓi nhau , ta có thӇ thay đәi :
 Tăng khi đó 2 mũi tách ra xa nhau hơn .
 Giҧm w
1
, w
2
khi đó hai mũi sӁ nhӑn hơn , cách này tiӃt kiӋm
 đưӧc thӡi gian phân tích và cho kӃt quҧ tӕt hơn.
E
2
21
12
WW
tt

R
RR
S


!
K
K
R
S
¹
¹
º
¸
©
©
ª
¨

¹
º
¸
©
ª
¨

!
2
2
1

1
4
1
E
E
PHƯƠNG TRÌNH VAN DEEMTER
 Phương trình Van Deemter ra đӡi bә sung cho ,mӝt sӕ
điӇm cӫa quá trình sҳc ký theo lý thuyӃt đĩa chưa lӝt tҧ
đưӧc các vҩn đӅ ҧnh hưӣng bên trong cũng như bên ngoài
cӫa quá trình sҳc ký.
 Phương trình Van Deemter sӁ mô tҧ ҧnh hưӣng cӫa các
quá trình này như sau:
 Trong đó :
uCBA
C
u
B
A
!!
 H
A
:ChiӅu cao riêng phҫn thӇ hiӋn chҩt lưӧng cӫa cӝt nhӗi gây
ҧnh hưӣng đӃn tӕc đӝ chuyӇn dӏch khác nhau cӫa các phҫn tӱ
trong cӝt nhӗi .
 :Thông sӕ phө thuӝc vào kích thưӟc hҥt và mӭc đӝ đӗng nhҩt
khi nҥp cӝt, d
p
là đưӡng kính cӫa hҥt chҩt hҩp thө.
 H
B

:chiӅu cao riêng phҫn biӇu diӉn sӵ phân tán cӫa cҩu tӱ khҧo
sát trong pha đӝng.
 :hӋ sӕ phө thuӝc vào khoҧng cách giӳa các hҥt , D
M
là hӋ sӕ
khӃch tán trong pha đӝng sӁ nhӓ và tӕc đӝ pha đӝng sӁ lӟn .
 H
C
:chiӅu cao riêng phҫn biӇu diӉn sӵ hҩp thө và giҧi hҩp thө
cӫa cҩu tӱ trên pha tĩnh và sӵ phân tán cӫa cҩu tӱ trong hai
pha.
P
dA P2!
P
K
M
DB K2!
Nhӳng kĩ thuұt sҳc ký phә biӃn
A.Sҳc lý lӓng
(Liquid Chromatography-LC)
B.Sҳc ký khí
(Gas Chromatography- GC)
C.Sҳc ký bҧn mӓng
(Thin Layer Chromatography-TLC)
D.Sҳc ký giҩy
( Paper Chromatography)
E.Sҳc ký trao đәi ion
(Ion exchange chromatography)
A.Sҳc lý lӓng
(Liquid Chromatography - LC)

Đӏnh nghĩa sơ lưӧc
 Sҳc kí lӓng là quá trình tách do ái lӵc khác nhau
cӫa các cҩu tӱ lӓng đӕi vӟi lưu chҩt hҩp phө rҳn.
 Lӵc hҩp phө bao gӗm lӵc Van de Walls, lӵc cҧm
ӭng, lӵc liên kӃt hóa hӑc và lӵc liên kӃt
hydrogen.
 Sҳc ký lӓng xác đӏnh đưӧc rҩt nhiӅu loҥi cҩu tӱ
đһc biӋt là các chҩt có khӕi lưӧng phân tӱ lӟn.
Sҳc kí lӓng hҩp phө đưӧc trên lí thuyӃt
hҩp phө tӯ dung dӏch.
Khái quát các yӃu tӕ ҧnh hưӣng
 Pha tĩnh
:
Pha tĩnh trong sҳc kí lӓng thưӡng ӣ thӇ rҳn,
có nhiӅu loҥi pha tĩnh khác nhau, tuǤ theo nhu
cҫu mà ngưӡi ta chӑn lӵa pha tĩnh phân cӵc
hoһc không phân cӵc .
Pha tĩnh không phân cӵc:
 Thưӡng sӱ dөng
nӅn silicagel có gҳn
thêm mҥch cacbon
C18. Ngoài ra ngưӡi
ta có thӇ tăng đӝ
phân cӵc cӫa pha
tĩnh này bҵng cách
giҧm chiӅu dài cӫa
mҥch cacbon này,
thông thưӡng các
mҥch sӁ là C4 và
C8,«

Pha tĩnh phân cӵc
-Thưӡng sӱ dөng
sưӡn là siloxane
(SiO
2
) hay
alumina (Al
2
O
3
).
- Pha tĩnh này rҩt
háo nưӟc, nưӟc
có thӇ là mӝt chҩt
đӝc đӕi vӟi các
pha tĩnh loҥi này.
Khái quát các yӃu tӕ ҧnh hưӣng
 Pha đͱng
Dung môi đưӧc chӑn chҥy sҳc ký đҥt các yêu cҫu sau:
 Có đӝ tinh khiӃt cao
 Hoà tan tӕt đӕi vӟi cҩu tӱ cҫn phân tích
 Bӏ hҩp phө tӕi thiӇu trên pha tĩnh
 Không phҧn ӭng vӟi chҩt cҫn xác đӏnh và chҩt hҩp
phө