BÀI BÁO CÁO THẢO LUẬN-Tìm hiểu về pha tĩnh Silica gel và Alumina trong sắc ký hấp phụ

Nhóm 5
1. Trần Mỹ Anh
61100145
2. Đặng Thị Hằng
61101032
3. Lê Thiện Thụy Như
61102455
4. Nguyễn Đức Minh Trang
61103728
5. Lê Trần Phương Uyên
61104155
1
Tìm hiểu về pha tĩnh Silica
gel và Alumina trong sắc ký
hấp phụ
5/17/15
Nội dung
1. Silica gel
•
Nguyên tắc, phương pháp điều chế
•
Cấu trúc
•
Phương pháp xác định cấu trúc của chất
•
Điều kiện sử dụng
•
Ví dụ ứng dụng thực tế
2. Alumina
3. So sánh giữa Silica gel và Alumina
25/17/15

35/17/15
Silica gel
Công thức phân tử: SiO2.nH2O
Silica gel pha thuận
45/17/15
Phương pháp điều chế
Silica gel pha thuận được chế hóa
Thay nhóm -OH thành các nhóm chức phenyl, cyano,
amino, diol,…
⇒ cải thiện tính phân cực của pha thuận, tính bền với
các loại dung môi
55/17/15
Phương pháp điều chế
Silica phenyl Silica diol
5/17/156
Phương pháp điều chế
5/17/157
Phương pháp điều chế
85/17/15
Phương pháp điều chế
Silica gel pha đảo
95/17/15
Cấu trúc
Gồm 3 nhóm chức:
•
Silanol tự do
•
Silanol kết hợp
•
Siloxane

Tâm hoạt tính: Si-OH

Hydrogen bonds
Siloxane
Isolated
hydroxyl
groups
105/17/15
Cấu trúc
Khi bề mặt silica hấp phụ nước
⇒
Hoạt tính tâm hấp phụ giảm
⇒
Điều chỉnh hoạt tính bằng cách điều chỉnh
lượng nước
5/17/1511
125/17/15
Cấu trúc
Silica gel pha đảo
Xác định diện tích bề mặt và phân bố lỗ xốp: BET (thường
sử dụng hấp phụ khí Nitơ ở 77K)
•
Phương trình BET:
SBET = Xm.Am.N.10-18 (m2/g)
Xa= độ hấp phụ của Nitơ (moles/gam chất hấp phụ)
Xm= độ hấp phụ đơn lớp của Nitơ (moles/gam chất hấp phụ)
C là hằng số, N là hằng số Avogadro
Am khối lượng phân tử Nitơ
135/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc

( )
0
0
1 1
a m m
p
p C
.
X p p X C X C p
−
= +
−
Xác định số nhóm silanol Si-OH: Phổ IR
145/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc
Peak (cm-1) Band assignment
3700-3550 OH stretch silanol groups
3400-3500
OH stretch hydrogen boded silanol
groups
4540
Combination band OH stretching
and bending silanol groups
5265
Combination band OH stretching
and bending water molecules
6800-7300
Overtones of OH stretch silanol
groups and hydrogen bonded
silanol groups

Đo cận hồng ngoại Table 1. Mid-IR and NIR Band assignments
for water adsorbed
silicagel samples.
155/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc
Xác định số nhóm silanol Si-OH: phương pháp
Deuterium exchange (DE)
•
Xác định nồng độ của nhóm hydroxyl trên bề mặt
•
Dựa trên sự trao đổi giữa D2O với nhóm -OH trên
bề mặt silica gel
•
Dựa vào nồng độ [H]/[D] ⇒ xác định được số
nhóm OH
165/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc
Xác định kích thước hạt và kích thước lỗ xốp của silica gel: phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM)
175/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc
185/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc
Khả năng hấp phụ nước của Silicagel
195/17/15
Phương pháp xác định cấu trúc
5/17/1520
Điều kiện sử dụng
SILICA GEL PHA THUẬN SILICA GEL PHA ĐẢO
−
Cần hoạt hóa trước khi sử dụng

−
Không sấy quá lâu tránh làm mất
nhóm silanol → bất hoạt
−
Tùy chất cần phân tích mà hoạt
hóa silicagel khác nhau
−
Không cần hoạt hóa trước khi sử
dụng
−
Thứ tự rửa giải các chất: nhóm
COOH → alcol/phenol → amin →
ether/aldehyde → cetone → hợp
chất halogen → alkan
−
Kích thước các lỗ là 40, 60 và 100
Å, trong đó Si-60 dùng nhiều nhất
- Khối lượng riêng xốp từ 0,4-0,6
g/cm3, nhiều nhất là 2,2 g/cm3
−
Đối với sắc ký chế hóa sử dụng
trong PTN: thường dùng loại có
kích thước 15-25 µm, 25-40 µm
hay 40-63 µm
−
Silica gel có gắn một chuỗi carbon
dài thường là 18C (C-18) hay 8C
(C-8): Si−O−Si−nối Carbon
5/17/1521
SILICA GEL PHA THUẬN SILICA GEL PHA ĐẢO

−
Tuỳ theo việc chọn dung môi →
dùng để tách các hợp chất base
(alkaloid) hay hợp chất ưa dầu.
Phân tách các chất có độ phân
cực gần với nó.
−
Silica gel là sự lựa chọn tốt nhất
làm pha tĩnh khi phân tách các
chất có khối lượng phân tử nhỏ (<
2000 Da)
−
Dung dịch thân nước có thể đi
qua
−
Hệ thiết lập cân bằng nhanh
chóng

−
Khả năng tách của silica gel tốt
hơn khi tẩm nó bằng dung dịch
AgNO3 10-12%, dung dịch acid
boric, ammoniac, dung dịch đệm
phosphate…
−
Tách tốt đối với các chất phân cực
Điều kiện sử dụng
Ví dụ
5/17/1522
Ví dụ

5/17/1523
Ví dụ
5/17/1524
5/17/1525
Alumina
Công thức phân tử: Al2O3