Dựa trên các luận điểm khoa học xây dựng cơ sở lý thuyết sắc ký khí

Nhóm I

Nguyễn Xuân Tấn

Ngô Quang Phong

Đồng Thế Anh

Ngô Văn Hiếu

Phạm Văn Thuần
GVHD: Tống Thanh Hương
1
Đề tài: Dựa trên các luận điểm khoa học xây dựng cơ sở lý thuyết sắc ký khí
1. Giới thiệu về phương pháp sắc ký
2. Luận điểm khoa học của sắc ký
3. Xây dựng cơ sở lý thuyết sắc ký khí
2

Sắc ký (chromatography) được phát minh vào năm 1903 bởi nhà
thực vật học Nga – Mikhail S. Tswett trong quá trình tách Chloro-
phills và Xanthophylls bằng CaCO3 và Al2O3,

Sắc ký là một họ các kỹ thuật phân tích hóa lý dùng để tách,
phân ly các chất trong một hỗn hợp dựa vào sự phân bố khác
nhau của chúng giữa pha động và pha tĩnh.
1. Giới thiệu về sắc ký
3

Xác định thành phần định tính, định lượng các
chất trong mẫu


Tách riêng các chất trong mẫu
4
Ứng dụng sắc ký
Phân loại
Sắc ký khí ( Gas chromatography)
Sắc ký lỏng (Liquid chromatography)
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
(supercritical liquid chromatography)
5

Yêu cầu phải có hai pha động và tĩnh, pha động
chuyển động dọc theo hệ sắc ký.

Có hiện tượng hấp phụ và giải hấp xảy ra liên tục
giữa pha động và pha tĩnh.

Các chất khác nhau có ái lực với pha động và pha
tĩnh khác nhau

Sự phân bố không đều của các chất giữa pha
động và pha tĩnh
6
2. Luận điểm
•
Sử dụng hai thuyết

Thuyết đĩa (Plate theory)

Thuyết tốc độ (Rate theory)

7
Giải thích quá trình tách

Cột sắc ký được chia thành một số lượng đĩa
nhất định, trong khi xảy ra sự cân bằng hoàn
toàn của chất tan với pha động và pha tĩnh

Giải thích được sự hình thành pic

Không giải thích được sự giãn rộng vùng chất

Xác đinh số đĩa lý thuyết và chiều cao đĩa cho
biết hiệu suất cột tách
8
Thuyết đĩa
•
N càng lớn thì độ hiệu nghiệm lớn, pic nhọn,
hẹp ít bị giãn rộng
9
10

Dựa trên nền tảng thuyết đĩa nhưng quan tâm
tới thời gian để hình thành cân bằng giữa pha
động và tĩnh.

Chỉ rõ được nguyên nhân giãn rộng vùng chất

Đánh giá được khả năng tách, mức độ tạp chất
11
Thuyết tốc độ

Phương trình liên quan chiều cao đĩa lý
thuyết và giãn rộng vùng chất

H = A + B / u + C u

Trong đó u là tốc độ trung bình của pha động

A: khuếch tán xoáy

B: khuếch tán theo chiều dọc

C:sự cản trở mức độ chuyển khối
12
13
14
15
3. Sắc ký khí
Sắc ký khí là một phương pháp chia tách, trong đó
pha động là một chất khí (được gọi là khí mang)
và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn hoặc lỏng
phủ trên bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ
đều lên thành phía trong cột.
16
Khái niệm
Là phương pháp sắc ký quan trọng nhất để
tách, xác định cấu trúc các thông số hóa lý:

Hệ số hoạt độ, entanpi

Nhiệt hóa hơi


Hệ số khuếch tán phân tử

Động học xúc tác.
17
Mục đích
Tùy thuộc vào bản chất pha tĩnh chia làm hai loạ
i

Sắc ký khí rắn (Gas solid chromatography –
GSC)

Sắc ký khí lỏng (Gas liquid chromatography –
GLC)
18
Phân loại
19
Xây dựng cơ sở lý thuyết của sắc kí khí
1. Luôn có hai pha động và pha tĩnh
2. Hấp phụ và giải hấp liên tục
3. Các chất khác nhau có ái lực khác
nhau với pha động và pha tĩnh

Pha tĩnh: là rắn hoặc
chất lỏn
g được giữ bởi bề mặt
rắn.

Pha động (khí mang): là k
hí trơ, có độ tinh khiết ca

o, khí thường dùng phụ
thuộc vào detector trong
đó heli là khí mang thô
ng dụng nhất.
20
1. Luôn có hai pha động và pha tĩnh
21

Hấp phụ: hiện tượng bề mặt, thu hút chất bị
hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ, làm giảm sức
căng bề mặt của chất hấp phụ

Giải hấp: là quá trình đi ra của chất bị hấp ph
ụ khỏi bề mặt của chất hấp phụ
22
2. Hấp phụ và giải hấp liên tục

Lặp đi lặp lại một cách ngẫu nhiên

Cần một thời gian nhất định

Tốc độ giải hấp tăng làm vùng bớt giãn rộng

Cỡ hạt chất hấp phụ nhỏ làm tăng quá trình hấ
p phụ giải hấp
23

Ít bay hơi

Bền nhiệt


Trơ về mặt hóa học

Độ phân cực:

Phân cực (Fe2O3>Al2O3>SiO2>Cacbohydrat)

Không phân cực (than hoạt tính, nhựa vonphatit
EW
24
Nguyên tắc chọn chất hấp phụ
25