BÁO cáo TIỂU LUẬN TỔNG QUAN về sắc ký lớp MỎNG và sắc ký GIẤY

Tiểu luận
Tiểu luận


TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ LỚP MỎNG
TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ LỚP MỎNG

Các thành viên nhóm
Các thành viên nhóm
Phan Hoàng Trung Hiếu
Phan Hoàng Trung Hiếu
Phạm Trung Hiếu
Phạm Trung Hiếu
Trương Thị Ngọc Duyên
Trương Thị Ngọc Duyên
Nguyễn Tuấn Phong
Nguyễn Tuấn Phong
Phạm Ngọc Xuân
Phạm Ngọc Xuân

I.TỔNG QUAN SẮC KÍ.
I.1. Phương pháp sắc kí.
- Sắc kí là một họ các kĩ thuật hoá học phân tích
dùng để tách các chất trong một hỗn hợp.
-
Nó bao gồm việc cho mẫu chứa chất cần phân
tích trong "pha động", thường là dòng chảy
của dung môi, di chuyển qua "pha tĩnh." Pha
tĩnh trì hoãn sự di chuyển của các thành phần
trong mẫu. Khi các thành phần này di chuyển

qua hệ thống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ
được tách khỏi nhau theo thời gian.
-
Một cách lí tưởng, mỗi thành phần đi qua hệ
thống trong một khoảng thời gian riêng biệt,
gọi là "thời gian lưu."

- Trong kĩ thuật sắc kí, hỗn hợp được
- Trong kĩ thuật sắc kí, hỗn hợp được
chuyên chở trong
chuyên chở trong
chất
chất


lỏng
lỏng
hoặc
hoặc
khí
khí
và
và
các thành phần của nó được tách ra do
các thành phần của nó được tách ra do
sự phân bố khác nhau của các
sự phân bố khác nhau của các
chất
chất
tan

tan


khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hay
khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hay
lỏng. Nhiều kĩ thuật khác nhau đã được
lỏng. Nhiều kĩ thuật khác nhau đã được
dùng để phân tích hợp chất phức tạp
dùng để phân tích hợp chất phức tạp
dựa trên ái tính khác nhau của các chất
dựa trên ái tính khác nhau của các chất
trong môi trường động khí hoặc lỏng và
trong môi trường động khí hoặc lỏng và
đối với môi trường
đối với môi trường
hấp
hấp


phụ
phụ
tĩnh mà
tĩnh mà
chúng di chuyển qua, như
chúng di chuyển qua, như
giấy
giấy
,
,
gelatin

gelatin


hay gel
hay gel
magnesium silicate
magnesium silicate
.
.
- Sắc kí phân tích được dùng để xác định
- Sắc kí phân tích được dùng để xác định
danh tính và nồng độ các phân tử trong
danh tính và nồng độ các phân tử trong
hỗn hợp. Sắc kí tinh chế được dùng để
hỗn hợp. Sắc kí tinh chế được dùng để
tinh chế các chất có trong hỗn hợp.
tinh chế các chất có trong hỗn hợp.

I.2. Các kĩ thuật sắc kí
I.2. Các kĩ thuật sắc kí
- Sắc kí giấy
- Sắc kí giấy
- Sắc kí lớp mỏng
- Sắc kí lớp mỏng
- Sắc kí khí-lỏng
- Sắc kí khí-lỏng
- Sắc kí trao đổi ion
- Sắc kí trao đổi ion
- Sắc kí ái tính ion kim loại bất động
- Sắc kí ái tính ion kim loại bất động

- Sắc kí lỏng hiệu năng cao
- Sắc kí lỏng hiệu năng cao
- Sắc kí thẩm thấu gel
- Sắc kí thẩm thấu gel

II. TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ LỚP MỎNG
II. TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ LỚP MỎNG
II.1. Sắc kí lớp mỏng
II.1. Sắc kí lớp mỏng
- Sắc kí lớp mỏng (thin layer chromatography -
- Sắc kí lớp mỏng (thin layer chromatography -
TLC) là một kĩ thuật
TLC) là một kĩ thuật
sắc
sắc


kí
kí
được dùng để tách
được dùng để tách
các chất trong hỗn hợp. Phương pháp sắc kí
các chất trong hỗn hợp. Phương pháp sắc kí
lớp mỏng bao gồm pha tĩnh là một lớp mỏng
lớp mỏng bao gồm pha tĩnh là một lớp mỏng
các
các
chất
chất

hấp
hấp


phụ
phụ
, thường là
, thường là
silica gel
silica gel
,
,
aluminium
aluminium
oxide
oxide
, hoặc
, hoặc
cellulose
cellulose
được phủ
được phủ
trên một mặt phẳng chất trơ. Pha động bao
trên một mặt phẳng chất trơ. Pha động bao
gồm dung dịch cần phân tích được hòa tan
gồm dung dịch cần phân tích được hòa tan
trong một dung môi thích hợp và được hút
trong một dung môi thích hợp và được hút
lên bản sắc kí bởi

lên bản sắc kí bởi
mao
mao


dẫn
dẫn
, tách dung dịch thí
, tách dung dịch thí
nghiệm dựa trên tính
nghiệm dựa trên tính
phân
phân


cực
cực
của các thành
của các thành
phần trong dung dịch.
phần trong dung dịch.
- Sắc kí lớp mỏng được sử dụng rộng rãi trong
- Sắc kí lớp mỏng được sử dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực: xét nghiệm độ tinh khiết của
nhiều lĩnh vực: xét nghiệm độ tinh khiết của
các hóa chất phóng xạ trong dược khoa
các hóa chất phóng xạ trong dược khoa

- Xác định các sắc tố trong tế bào thực vật
- Xác định các sắc tố trong tế bào thực vật

- Phát hiện thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn
- Phát hiện thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn
trùng trong thức ăn, hoặc nhận biết
trùng trong thức ăn, hoặc nhận biết
những hóa chất trong một chất cho sẵn
những hóa chất trong một chất cho sẵn
- Giám sát các phản ứng hữu cơ
- Giám sát các phản ứng hữu cơ
- Một số cải tiến có thể kết hợp phương
- Một số cải tiến có thể kết hợp phương
pháp truyền thống để tự động hóa một
pháp truyền thống để tự động hóa một
vài bước, làm tăng độ dung giải của sắc
vài bước, làm tăng độ dung giải của sắc
kí lớp mỏng và cho số liệu chính xác
kí lớp mỏng và cho số liệu chính xác
hơn. Phương pháp này được gọi là
hơn. Phương pháp này được gọi là
sắc
sắc


kí
kí


lớp
lớp

mỏng
mỏng


hiệu
hiệu


năng
năng


cao
cao
(high
(high
performance TLC - HPTLC).
performance TLC - HPTLC).

II.2 Chuẩn bị bản sắc kí
II.2 Chuẩn bị bản sắc kí
- Bản sắc kí được làm bằng cách trộn chất
- Bản sắc kí được làm bằng cách trộn chất
hấp phụ, như
hấp phụ, như
silica gel
silica gel
, với một lượng
, với một lượng
nhỏ chất trơ để kết dính, như

nhỏ chất trơ để kết dính, như
calcium sulfate
calcium sulfate
(thạch cao), và nước.
(thạch cao), và nước.
Hỗn hợp này được trải ra như một lớp
Hỗn hợp này được trải ra như một lớp
vữa đặc trên một bề mặt chất trơ, như
vữa đặc trên một bề mặt chất trơ, như
thủy
thủy


tinh
tinh
, nhôm, hoặc nhựa. Bản sắc kí
, nhôm, hoặc nhựa. Bản sắc kí
này sẽ được để khô và kích hoạt bằng
này sẽ được để khô và kích hoạt bằng
cách nung nóng trong lò trong 30 phút
cách nung nóng trong lò trong 30 phút
ở nhiệt độ 110 °C. Độ dày của lớp hấp
ở nhiệt độ 110 °C. Độ dày của lớp hấp
phụ thường là 0.1-0.25 mm cho
phụ thường là 0.1-0.25 mm cho
hóa
hóa


học

học


phân
phân


tích
tích
, và khoảng 1-2mm cho sắc kí
, và khoảng 1-2mm cho sắc kí
lớp mỏng dự bị. Trong mọi kĩ thuật sắc
lớp mỏng dự bị. Trong mọi kĩ thuật sắc
kí đều bao gồm 1 pha động và 1 pha
kí đều bao gồm 1 pha động và 1 pha
tĩnh.
tĩnh.


III.3 Kĩ thuật
III.3 Kĩ thuật
-
-
Sắc
Sắc


phổ
phổ
của 10

của 10
tinh
tinh


dầu
dầu
được nhuộm
được nhuộm
màu bởi thuốc thử
màu bởi thuốc thử
vanillin
vanillin
- Phương pháp tiến hành giống với
- Phương pháp tiến hành giống với
sắc
sắc


kí
kí


giấy
giấy
với lợi thế là nhanh hơn, tách hỗn
với lợi thế là nhanh hơn, tách hỗn
hợp hiệu quả hơn, và có sự lựa chọn
hợp hiệu quả hơn, và có sự lựa chọn
giữa các "pha tĩnh" khác nhau. Bởi tính

giữa các "pha tĩnh" khác nhau. Bởi tính
đơn giản và nhanh, sắc kí lớp mỏng
đơn giản và nhanh, sắc kí lớp mỏng
thường được dùng để giám sát các
thường được dùng để giám sát các
phản
phản


ứng
ứng


hóa
hóa


học
học
và phân tích chất
và phân tích chất
lượng sản phẩm của phản ứng.
lượng sản phẩm của phản ứng.

- Một vệt nhỏ dung dịch chứa mẫu thử
- Một vệt nhỏ dung dịch chứa mẫu thử
được thấm lên bản sắc kí, khoảng 1 cm
được thấm lên bản sắc kí, khoảng 1 cm
từ dưới lên. Bản sắc kí sau đó được
từ dưới lên. Bản sắc kí sau đó được

nhúng vào một
nhúng vào một
dung
dung
môi
môi
thích hợp,
thích hợp,
như
như
ethanol
ethanol
hoặc
hoặc
nước
nước
, và được đặt
, và được đặt
vào trong một vật chứa có nắp. Dung
vào trong một vật chứa có nắp. Dung
môi di chuyển lên bản sắc kí bởi
môi di chuyển lên bản sắc kí bởi
mao
mao


dẫn
dẫn
, gặp phải mẫu thử và dịch chuyển
, gặp phải mẫu thử và dịch chuyển

mẫu thử lên bản sắc kí. Các
mẫu thử lên bản sắc kí. Các
hợp
hợp


chất
chất


khác nhau trong hỗn hợp mẫu thử dịch
khác nhau trong hỗn hợp mẫu thử dịch
chuyển với tốc độ khác nhau do chúng
chuyển với tốc độ khác nhau do chúng
có sức hút khác nhau đối với pha tĩnh,
có sức hút khác nhau đối với pha tĩnh,
và độ tan khác nhau trong dung môi.
và độ tan khác nhau trong dung môi.

- Các hợp chất được tách ra dựa trên sự
- Các hợp chất được tách ra dựa trên sự
cạnh tranh của chất tan và pha động
cạnh tranh của chất tan và pha động
để có được chỗ liên kết với pha tĩnh.
để có được chỗ liên kết với pha tĩnh.
Thí dụ, nếu silica gel được dùng như
Thí dụ, nếu silica gel được dùng như
pha tĩnh, nó được xem là phân cực.
pha tĩnh, nó được xem là phân cực.
Cho trước 2 hợp chất có tính phân cực

Cho trước 2 hợp chất có tính phân cực
khác nhau, chất nào có tính phân cực
khác nhau, chất nào có tính phân cực
lớn hơn sẽ có sự liên kết với silica gel
lớn hơn sẽ có sự liên kết với silica gel
lớn hơn và vì thế sẽ có khả năng đẩy
lớn hơn và vì thế sẽ có khả năng đẩy
pha động ra khỏi các chỗ liên kết.
pha động ra khỏi các chỗ liên kết.

Do đó, hợp chất có tính phân cực nhỏ
Do đó, hợp chất có tính phân cực nhỏ
hơn sẽ di chuyển lên cao hơn trên bản
hơn sẽ di chuyển lên cao hơn trên bản
sắc kí (kết quả là hệ số lưu Rf sẽ lớn
sắc kí (kết quả là hệ số lưu Rf sẽ lớn
hơn). Nếu pha động được thay bằng
hơn). Nếu pha động được thay bằng
một dung môi phân cực hơn hoặc là
một dung môi phân cực hơn hoặc là
một hỗn hợp các dung môi, nó sẽ có
một hỗn hợp các dung môi, nó sẽ có
khả năng để đẩy các chất tan ra khỏi
khả năng để đẩy các chất tan ra khỏi
chỗ liên kết với silica gel, và tất cả các
chỗ liên kết với silica gel, và tất cả các
hợp chất trên bản sắc kí sẽ dịch chuyển
hợp chất trên bản sắc kí sẽ dịch chuyển
lên cao hơn.
lên cao hơn.

- Trên thực tế, nếu chúng ta dùng một hỗn
- Trên thực tế, nếu chúng ta dùng một hỗn
hợp
hợp
ethyl acetate
ethyl acetate
và
và
heptane
heptane
như là pha
như là pha
động, tăng thêm ethyl acetate sẽ cho hệ
động, tăng thêm ethyl acetate sẽ cho hệ
số lưu Rf cao hơn cho tất cả các hợp chất
số lưu Rf cao hơn cho tất cả các hợp chất
trên bản sắc kí. Thay đổi độ phân cực của
trên bản sắc kí. Thay đổi độ phân cực của
pha động sẽ không làm các hợp chất có
pha động sẽ không làm các hợp chất có
thứ tự di chuyển ngược lại trên bản sắc
thứ tự di chuyển ngược lại trên bản sắc
kí. Nếu muốn có một thứ tự ngược lại trên
kí. Nếu muốn có một thứ tự ngược lại trên
bản sắc kí, một pha tĩnh không phân cực
bản sắc kí, một pha tĩnh không phân cực
sẽ được sử dụng, như là C18-chức năng
sẽ được sử dụng, như là C18-chức năng
hóa silica.

hóa silica.
- Quá trình sắc kí lớp mỏng: một hỗn hợp
- Quá trình sắc kí lớp mỏng: một hỗn hợp
của một hợp chất đỏ và một hợp chất lam
của một hợp chất đỏ và một hợp chất lam
được tách biệt trong quá trình sắc kí
được tách biệt trong quá trình sắc kí
(dung môi màu xanh nhạt di chuyển lên
(dung môi màu xanh nhạt di chuyển lên
trên bản sắc kí).
trên bản sắc kí).


- Dung môi thích hợp dùng trong sắc kí
- Dung môi thích hợp dùng trong sắc kí
lớp mỏng sẽ là một dung môi có tính
lớp mỏng sẽ là một dung môi có tính
phân cực khác với pha tĩnh. Nếu một
phân cực khác với pha tĩnh. Nếu một
dung môi phân cực được dùng để hòa
dung môi phân cực được dùng để hòa
tan mẫu thử trên một pha tĩnh phân
tan mẫu thử trên một pha tĩnh phân
cực, vệt nhỏ mẫu thử sẽ lan tròn do
cực, vệt nhỏ mẫu thử sẽ lan tròn do
mao
mao


dẫn

dẫn
, và các vệt khác nhau có thể
, và các vệt khác nhau có thể
trộn lẫn vào nhau. Do đó, để hạn chế
trộn lẫn vào nhau. Do đó, để hạn chế
sự lan tròn của các vệt mẫu, dung môi
sự lan tròn của các vệt mẫu, dung môi
được sử dụng để hòa tan mẫu thử phải
được sử dụng để hòa tan mẫu thử phải
không phân cực, hoặc phân cực một
không phân cực, hoặc phân cực một
phần, nếu pha tĩnh phân cực, và ngược
phần, nếu pha tĩnh phân cực, và ngược
lại.
lại.

II.4 Phân tích
II.4 Phân tích
- Do một số hóa chất khi được tách ra sẽ
- Do một số hóa chất khi được tách ra sẽ
trở nên không màu, một vài phương
trở nên không màu, một vài phương
pháp được sử dụng để quan sát những
pháp được sử dụng để quan sát những
vệt này:
vệt này:
- Thông thường, một lượng nhỏ chất
- Thông thường, một lượng nhỏ chất
huỳnh
huỳnh

quang
quang
, thường là
, thường là
maganese
maganese
-
-
activated
activated
zinc silicate
zinc silicate
, được cho thêm
, được cho thêm
vào chất hấp phụ để có thể quan sát
vào chất hấp phụ để có thể quan sát
được những vệt này dưới
được những vệt này dưới
ánh
ánh


sáng
sáng


đen
đen

(tia cực tím UV254). Lớp hấp phụ vì thế
(tia cực tím UV254). Lớp hấp phụ vì thế
sẽ tự phát ra ánh sáng lục, nhưng các
sẽ tự phát ra ánh sáng lục, nhưng các
vệt mẫu sẽ làm tắt ánh sáng này.
vệt mẫu sẽ làm tắt ánh sáng này.
- Hơi
- Hơi
Iodine
Iodine
cũng là một loại thuốc thử
cũng là một loại thuốc thử
cho màu giống nhau.
cho màu giống nhau.
- Một số thuốc thử cho màu riêng biệt
- Một số thuốc thử cho màu riêng biệt
được dùng để nhúng bản sắc kí vào,
được dùng để nhúng bản sắc kí vào,
hoặc phun lên bản sắc kí.
hoặc phun lên bản sắc kí.

- Trong trường hợp của
- Trong trường hợp của
chất
chất


béo

béo
,
,
sắc
sắc


phổ
phổ


có thể sẽ được chuyển qua một màng
có thể sẽ được chuyển qua một màng
polyvinylidene
polyvinylidene
fluoride
fluoride
(PVDF) và sau
(PVDF) và sau
đó sẽ được phân tích sâu hơn, chẳng
đó sẽ được phân tích sâu hơn, chẳng
hạn như
hạn như
khối
khối


phổ
phổ
.

.
- Một khi đã trở nên quan sát được, hệ số
- Một khi đã trở nên quan sát được, hệ số
lưu Rf của mỗi vệt mẫu sẽ được xác
lưu Rf của mỗi vệt mẫu sẽ được xác
định bằng cách chia khoảng cách di
định bằng cách chia khoảng cách di
chuyển được của hợp chất cho khoảng
chuyển được của hợp chất cho khoảng
cách di chuyển được của dung môi.
cách di chuyển được của dung môi.
Những số liệu này phụ thuộc vào các
Những số liệu này phụ thuộc vào các
loại dung môi được sử dụng và các loại
loại dung môi được sử dụng và các loại
bản sắc kí, và không phải là hằng số.
bản sắc kí, và không phải là hằng số.

II.4 Ứng dụng
II.4 Ứng dụng
- Trong
- Trong
hóa
hóa


học
học

hữu
hữu


cơ
cơ
, phản ứng được
, phản ứng được
giám sát chất lượng bởi sắc kí lớp
giám sát chất lượng bởi sắc kí lớp
mỏng. Các mẫu thử được thấm lên bản
mỏng. Các mẫu thử được thấm lên bản
sắc kí bằng một
sắc kí bằng một
ống
ống


mao
mao


dẫn
dẫn
: một vệt
: một vệt
nhỏ chất ban đầu, một vệt nhỏ từ hỗn
nhỏ chất ban đầu, một vệt nhỏ từ hỗn
hợp phản ứng, và một vệt nhỏ gồm cả 2
hợp phản ứng, và một vệt nhỏ gồm cả 2

chất. Một bản sắc kí nhỏ (3 cm x 7 cm)
chất. Một bản sắc kí nhỏ (3 cm x 7 cm)
sẽ mất khoảng khoảng hai, ba phút để
sẽ mất khoảng khoảng hai, ba phút để
vận hành. Quá trình này phân tích chất
vận hành. Quá trình này phân tích chất
lượng và sẽ chỉ ra nếu chất ban đầu
lượng và sẽ chỉ ra nếu chất ban đầu
biến mất, sản phẩm được tạo thành, và
biến mất, sản phẩm được tạo thành, và
bao nhiêu sản phẩm được tạo thành.
bao nhiêu sản phẩm được tạo thành.
Đáng tiếc rằng sắc kí lớp mỏng đối với
Đáng tiếc rằng sắc kí lớp mỏng đối với
các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp có
các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp có
thể cho ra kết quả không đúng, bởi vì
thể cho ra kết quả không đúng, bởi vì
các mẫu thử sẽ được làm ấm lên trong
các mẫu thử sẽ được làm ấm lên trong
mao dẫn.
mao dẫn.

Một trong những phản ứng như vậy là
Một trong những phản ứng như vậy là
phản ứng khử ester bởi DIBALH thành
phản ứng khử ester bởi DIBALH thành
aldehyde.
aldehyde.
- Một ví dụ là sắc kí được áp dụng cho

- Một ví dụ là sắc kí được áp dụng cho
một phần lá xanh (ở đây là
một phần lá xanh (ở đây là
rau
rau


chân
chân


vịt
vịt
) qua 7 bước.
) qua 7 bước.
Carotene
Carotene
tách ra nhanh
tách ra nhanh
chóng và chỉ quan sát được cho đến
chóng và chỉ quan sát được cho đến
bước 2.
bước 2.
Chlorophyll
Chlorophyll
A và B hiện rõ ở
A và B hiện rõ ở
giữa bản sắc kí trong bước cuối cùng
giữa bản sắc kí trong bước cuối cùng
và

và
lutein
lutein
là hợp chất đầu tiên nhuộm
là hợp chất đầu tiên nhuộm
màu vàng lên bản sắc kí.
màu vàng lên bản sắc kí.

Bước 1
Bước 1

Bước 2
Bước 2

Bước 3
Bước 3

Bước 4
Bước 4

Bước 5
Bước 5