THIN LAYER CHROMATOGRAPHY GAS CHROMATOGRAPHY

CHỦ ĐỀ :
THIN-LAYER CHROMATOGRAPHY
GAS CHROMATOGRAPHY
Nhóm 11 : Nguyễn Văn Lực 0953012370
Nguyễn Văn Công 0953012058
Nguyễn Trung Dũng 0953010102
I. THIN-LAYER CHROMATOGRAPHY (TLC)
A. LÝ THUYẾT
Sắc ký lớp mỏng (TLC) là kĩ thuật rất quan trọng cho phân tách nhanh
và phân tích định tính hợp chất với số lượng nhỏ. Dựa chủ yếu vào hiện
tượng hấp thụ trong đó pha động là một dung môi hoặc hỗn hợp các
dung môi, di chuyển ngang qua pha tĩnh là một chất hấp thụ trơ như :
silicagel hoặc alumin … pha tĩnh được tráng thành một lớp mỏng, đều,
phủ lên một nền phẳng như tấm kiếng, nhôm.
Mẫu chất : thường là hỗn hợp gồm nhiều chất có độ phân cực khác
nhau. Sử dụng khoảng 1 micolit có độ pha loãng 2-5%
Pha tĩnh : một lớp mỏng khoảng 0,25mm của một loại chất hấp thụ
như : Silicagel hoặc alumin … chất hấp thụ trên giá đỡ được nhờ sunfat
calci khan hoặc polymer hữu cơ
Pha động : dung môi hoặc hỗn hợp dung môi di chuyển chậm dọc theo
tấm lớp mỏng và lôi kéo mẫu chất di theo nó, dung môi di chuyển lên
cao nhờ tính mao dẫn, mỗi thành phần của mẫu chất sẽ di chuyển với
vận tốc khác nhau tùy thuộc vào lực tương tác tĩnh điện mà pha tĩnh
muốn lưu giữ lại và tùy thuộc vào độ tan của mẫu chất trong dung môi
Bình sắc ký: một chậu, hũ, lọ bằng thủy tinh có nắp đậy
I.1 Các nguyên tắc của sắc ký lớp mỏng
Sắc ký lớp mỏng (TLC) là một kĩ thuật phân tách rắn-lỏng. Tuy nhiên,
pha động lỏng không được phép thẩm thấu xuống chất hấp thụ, nó được
gây ra để di chuyển lên bản mỏng của chất hấp thụ bao phủ trên một bề
mặt chất trơ. Lớp mỏng của chất hấp thụ được trải ra tấm kính phẳng và
để cho khô. Một tấm kính phẳng, hay tấm kim loại và được bao phủ

được gọi là một bản mỏng hoặc một lớp trượt bản mỏng. Khi một bản
mỏng được đặt thẳng đứng trong một cái bình chứa một ít dung môi,
dung môi di chuyển lên theo lớp của chất hấp phụ trên bản mỏng bằng
lực mao dẫn.
Trong TLC, mẫu được chấm vào bản mỏng trước khi dung môi
được cho di chuyển lên bản hấp thụ. Mẫu thường được chấm vào như
một vết nhỏ gần gốc của bản mỏng; kĩ thuật này thường được xem như
kĩ thuật chấm. Bản mỏng được chấm bởi sự chấm lặp đi lặp lại của một
dung dịch mẫu từ một pipet mao dẫn nhỏ. Khi pipet đầy chạm vào đĩa,
phản ứng mao dẫn chuyển dung lượng của nó lên bàn mỏng và một vết
nhỏ được tạo thành.
Khi dung môi di chuyển lên bản mỏng, mẫu bị chia ra giữa pha
động lỏng và pha tĩnh rắn. Trong suốt quá trình này, các thành phần khác
nhau trong hỗn hợp đưa vào được tách ra. Sự tách dựa trên sự tác động
của hợp chất cần phân tích với pha động và pha tĩnh là yếu tố quyết định
hiệu quả tách của sắc ký. Chất ít phân cực tiến lên nhanh hơn các chất
phân cực nhiều. Các kết quả phân tách do các sự khác nhau trong tỉ lệ
các thành phần riêng lẻ của hỗn hợp tiến lên trên bản mỏng . Khi nhiều
chất hiện diện trong một hỗn hợp, mỗi chất có tính hòa tan riêng và tính
hút bám riêng, phụ thuộc vào nhóm chức trong cấu trúc của nó. Nhìn
chung, pha tĩnh là các chất phân cực mạnh và có ái lực mạnh. Pha động
lỏng thường là các chất ít phân cực hơn chất hút bám và là chất hòa tan
nhiều một cách dễ dàng và thường ít phân cực hay thậm chí không phân
cực. Vì vậy, các chất phân cực nhiều di chuyển châm về phía trước, hoặc
không di chuyển, và các chất không phân cực di chuyển nhanh hơn.
Ví dụ : các chất tan kém phân cực như hydrocacbon bị silicagel
hoặc alumin hấp thụ kém và giữ lại kém hoặc không giữ lại còn các chất
tan có tính phân cực mạnh như alcol , axit cacboxylic .hấp thụ mạnh và
giữ lại chặt. Còn khi phân tích các hợp chất axit (phenol axit,
cacboxylic) hay bazo (axit amin) thì từ thực nghiệm cho thấy các hợp

chất có tính axit thì bị pha tĩnh alumin giữ lại mạnh còn các hợp chất
bazo thì bị silicagel giữ lại mạnh.
Bản mỏng tráng silicagel
Khi dung môi đã di chuyển lên hết bản mỏng, nó được lấy ra từ bình sắc
ký và để khô cho đến khi dung môi bay hơi hết. Nếu hỗn hợp đã chấm
đầu tiên trên bản mỏng được phân tách, sẽ có 1 loạt các vết cao nhất trên
đĩa. Mỗi vết tương ứng với một thành phần phân tách hoặc hợp chất từ
hỗn hợp đầu tiên. Nếu các thành phần của hỗn hợp là các chất có màu,
các vết khác nhau sẽ hiển thị rõ ràng sau khi chạy sắc ký. Tuy nhiên,
thường là các vết sẽ không hiển thị bởi vì chúng tương ứng với các chất
không có màu. Nếu các vết không rõ ràng, chúng có thể được làm hiển
thị chỉ khi dùng phương pháp trực quan. Thường thì các vết có thể được
thấy khi đĩa bản mỏng được giữ dưới tia UV; đèn UV là một phương
pháp trực quan thông dụng. Cũng thông dụng là dùng hơi Iot. Các đĩa
được đặt trong một cái bình (champer) chứa tinh thể Iot và để đứng trong
một thời gian ngắn. Phản ứng Iot với các thành phần khác nhau hấp thụ
trên bản mỏng để cho các hỗn hợp màu hiển thị một cách rõ rang. Bởi vì
Iot thường thay đổi các hợp chất bằng phản ứng, các thành phần của hỗn
hợp thường không thể được khôi phục lại từ đĩa khi dùng phương pháp
Iot
I.2 Chuẩn bị bản mỏng
2.a Các bản mỏng được làm sẵn trên thị trường
Bản mỏng TLC tiện lợi nhất là bản mỏng được làm sẵn và được
bán ở dạng sẵn sàng sử dụng. Nhiều nhà sản xuất cung cấp các bản mỏng
thủy tinh bao phủ lại với một bản bền của silica gel hoặc alumina. Tiện
lợi hơn, các đĩa cũng có thể có đáy plastic dẻo hoặc đáy aluminum. Loại
bản mỏng TLC thương mại thông dụng nhất là được làm bằng tấm
plastic được bao phủ với silica gel và polyacrylic acid cung cấp như là
một chất liên kết. Chất chỉ thị fluorescent có thể được trộn với silica gel.
Do sự hiện diện của các hợp chất trong mẫu, chất chỉ thị làm cho các vết

hiển thị dưới tia UV .Mặc dù các bản mỏng này tương đối đắt tiền so với
các bản mỏng được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm, chúng sử dụng
tiện lợi hơn và cung cấp các kết quả đồng nhất hơn. Các bản mỏng được
sản xuất hoàn toàn đồng bộ. Bởi vì phần đế plastic dẻo, một lợi thế nữa
là lớp bao phủ không bong ra khỏi bản mỏng một cách dễ dàng. Các tấm
plastic (thường hình vuông 8 in. x 8 in.) có thể được cắt bằng kéo hoặc
dụng cụ cắt giấy thành bất cứ kích cỡ nào được yêu cầu.
Nếu các bản TLC này , chúng nên được làm khô trước khi dùng. Làm
khô các bản mỏng bằng cách đặt chúng vào một lò ở 100
o
C trong 30
phút và đặt chúng trong tủ sấy đến khi chúng được dùng.
2.b Chuẩn bị các bản mỏng
Dải băng
Các bản mỏng thương mại đã chuẩn bị là sử dụng tiện lợi nhất, và
chúng tôi khuyên rằng nên sử dụng chúng cho hầu hết các ứng dụng.
Nếu bạn phải tự chuẩn các bản mỏng , phần này cung cấp các hướng dẫn
cho bạn làm. Hai vật liệu hấp thụ thường dùng nhiều nhất cho TLC là
alumina G (aluminum oxide) và silica gel G (silicic acid). Chữ G là viết
tắt của thạch cao (calcium sulfate). Thạch cao nung CaSO
4
.1/2H
2
O tốt
hơn. Khi tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm, thạch cao đặc lại trong một khối
cứng CaSO
4
.2H
2
O, cái mà liên kết chất hấp phụ lại với nhau và dùng các

phiến thủy tinh như một nền hỗ trợ. Trong các chất hấp thụ dùng cho
TLC, khoảng 10-13% khối lượng thạch cao được thêm vào như một chất
liên kết. Vật liệu cho công việc bản mỏng là một loại bột mịn. Nếu dùng
silica gel, vữa nên được chuẩn bị theo tỉ lệ khoảng 1g silica gel G với
mỗi 2ml nước.
Phiến thủy tinh dùng cho đĩa bản mỏng nên được rửa, để khô, và
đặt trên một tờ báo. Đặt hai dải băng che dọc hai cạnh của đĩa. Dùng
nhiều hơn một bản băng che nếu một lớp phủ dày được trên bản mỏng .
Một vữa được chuẩn bị, lắc đều, và đổ dọc một trong cạnh không băng
của bản mỏng.
Một que thủy tinh nặng, đủ dài để bắc qua các cạnh đã băng, được
dùng để san phẳng và trải vữa trên bản mỏng. Trong khi que đang ngừng
lại trên băng, nó được đẩy dọc theo đĩa từ điểm cuối tại nơi vữa được đổ
về phía đối diện điểm cuối của đĩa. Sau khi vữa được trải ra, các tấm
băng được lấy ra, và đĩa được làm khô trong một lò 110
o
C trong khoảng
1 tiếng. Các đĩa kích thước 200-250cm
2
dễ dàng chuẩn bị bằng phương
pháp này . Lưu ý độ dày của bản mỏng là 250micromet mỏng khoảng
0,5 -2,0 mm, bề mặt phải phẳng mịn không có chỗ lồi
lõm
Rót
Đặt các phiến thủy tinh vào lòng bàn tay trái giữ cho các ngón tay
không chạn vào thành phiến thủy tinh , rót nhẹ và hết dung dịch silicagel
lên bề mặt bản rồi nghiêng nhẹ qua bên phải bên trái cho phủ đều khắp
bề mặt
Kỷ thuật rót bản mỏng
Chú ý

Tránh hít bụi silica hoặc methylene chloride, chuẩn bị và
dùng vữa khi đeo dụng cụ bảo hộ, và tránh methylene
chloride hoặc hỗn hợp vữa đụng vào da. Thực hiện sự phủ khi
dùng dụng cụ bảo hộ.
I.3 Chuẩn bị Micropipet ( ống vi quản )
Để đưa mẫu phân tách vào bản mỏng, dùng một ống vi quản . Một cái
ống vi quản có đường kính khoảng từ 1-2 mm thì dễ dàng làm từ một
thủy tinh dài 10-20cm. Hai tay cầm đầu ống , hơ đoạn giữa ống vừa hơ
vừa xoay vòng vòng để khoảng giữa được nóng đều . Khi thùy tinh mềm
dẻo dùng tay kéo dãn ra . Nhớ tay luôn giữ ở hai đầu ống cho đến khi
thủy tinh nguội cứng lại mới thôi

( 1 ).Hai tay cầm ống thủy tinh hơ trên ngon lửa xanh của đèn cồn vừa
xoay tròn để vi quản nóng đều
( 2 ).Khi thấy vi quản vừa nóng chảy vừa đem vi quản ra khỏi lửa vừa
kéo dài 2 đầu ống ra xa khoảng từ 4-5cm , rồi giữ yên cho thủy tinh đặc
cứng trở lại
Dùng một lọ thủy tinh , chứa 1 ít acetone để đựng và bảo quản ống vi
quản. Khi cần chấm mẫu , lấy ống vi quản ra khỏi lọ acetone dí nhẹ
đầu vi quản lên 1 tờ giấy thấm để loại bỏ hết acetone trong ống làm vài
lần . Sau đó chấm mẫu lên bản mỏng , sau khi chấm xong muốn dùng
ống vi quản đó chấm tiếp cần nhúng đầu vi quản đó vào acetone vài
lần ( tốt nhât nên sử dụng cái mới đễ chấm mẫu khác). Sau khi làm
xong nhúng lại vào dung dịch acetone và bỏ vào lại hủ chứa acetone để
bảo quản
I.4 Chấm mẫu lên bản mỏng
Để gắn một mẫu vào bản mỏng, cho khoảng 1mg chất thử rắn hoặc
1 giọt chất thử lỏng trong một dụng cụ chứa nhỏ như một đĩa Petri
hoặc một ống nghiệm. Hòa tan mẫu trong một vài giọt dung môi dễ
hòa tan. Acetone hoặc methylene chloride thường là dung môi thích

hợp. Dung dịch được thử nghiệm, có thể được dùng trực tiếp mà không
cần pha loãng. ( pha loãng trong trường hợp là dung dịch quá sệt hoặc
chất rắn. Nồng độ sau khi hòa tan là 2-5%)
Ống vi quản, chuẩn bị như miêu tả, được làm đầy bằng cách nhúng
đầu hút vào dung dịch được thử nghiệm. Lực mao dẫn làm đầy pipet.
Rồi đặt nhẹ nhàng vào bản mỏng tại một điểm khoảng 1cm từ phần
đáy, vết phải vừa đủ cao để nó không hòa tan vào dung môi pha động.
Quan trọng là phải chạm vào đĩa rất nhẹ nhàng và không đục một lỗ
trong phần hấp thụ (pha tĩnh). Khi pipet chạm vào bản mỏng, dung
dịch được truyền vào bản mỏng như một vết nhỏ. Ống vi quản nên
chạm vào bản mỏng rất nhanh, gọn. Ống vi quản được giữ trên bản
mỏng, tất cả dung lượng trong ống vi quản sẽ truyền vào bản mỏng
tạo sẽ làm cho vết loang to. Chỉ cần chấm một lượng nhỏ mẫu. Thường
có ích khi thổi nhẹ nhàng vào bản mòng khi mẫu được gắn vào. Điều
này giúp giữ vết chấm nhỏ bởi làm bay hơi dung môi trước khi nó có
thể dàn đều trên bản mòng. Vết chấm càng nhỏ ( khoảng 2-5mm), kết
quả phân tách càng tốt. Bạn nên lặp lại quá trình với nhiều lần lượng
nhỏ hơn là chấm một lần với lượng lớn. Dung môi nên được làm bay
hơi giữa các lần chấm. Nếu vết không nhỏ mà lớp thì nên thay một
bản mỏng mới. Ống vi quản có thể được dùng nhiều lần nếu nó được
rửa, rửa giữa các lần dùng. Nó được nhúng lặp đi lặp lại vào một phần
nhỏ của dung môi để rửa nó và chạm vào khăn giấy để làm cạn nó.

I.5 Chuẩn bị dung môi ly giải
Dung môi sử dụng cho sắc ký phụ thuộc vào mẫu được phân tách.
Bạn có thể phải thử nhiều loại dung môi trước khi đạt được sự phân
tách vừa ý. Bởi vì các đĩa TLC nhỏ có thể được chuẩn bị và triển khai
nhanh, một sự lựa chọn dung môi theo thực nghiệm thường không khó
để làm.
Nguyên tắc của việc chon dung môi là phải cần một lượng lớn rẽ

tiền có độ tinh khiết cao, tránh chứa các vệt kim loại, dung môi không
quà dễ bay hơi.
Methylene chloride và toluene là các dung môi có tính phân cực
trung bình và là sự lựa chọn tốt cho việc phân tách các nhóm chức
khác nhau xa. Đối với các mẫu là hydrocarbon, các lựa chọn tốt nhất là
hexane, petroleum ether (ligroin), hoặc toluene. Hexane hay petroleum
ether với các tỉ lệ khác nhau của toluene hay ether cho các hỗn hợp
dung môi có tính phân cực vừa phải thích hợp cho nhiều nhóm chức
thong dụng. Các mẫu phân cực có thể yêu cầu ethyl acetate, acetone,
hoặc methanol. Một cách nhanh để xác định một dung môi tốt là chấm
nhiều mẫu trên một đĩa. Các vết chấm nên được chấm cách nhau ít
nhất 1cm. Một Ống vi quan được hút đầy một dung môi và chạm nhẹ
nhàng vào một trong các điểm chấm. Dung môi mở rộng ra ngoài trong
một vòng tròn. Mức dung môi nên được đánh dấu với bút chì. Một
dung môi khác được chấm vào mỗi vết khác nhau không trùng lên
nhau cách nhau 1cm. Khi các dung môi trải rộng ra ngoài, các vết
chấm trải rộng ra như các vòng tròn đồng tâm.
Bảng dung môi có tính phân cưc tăng dần dựa vào
hằng số điên môi
Dung Môi Nhiệt độ sôi
Hằng số
diện môi
Pentan 1,8
n-Hexan 68,8 1,9
Ciclohexan 80,8 2,0
Tetraclorur carbon CCl
4
76,7 2,2
1,4-Dioxan 101,4 2,2
Trietylamin (CH

3
CH
2
)
3
N 89,0 2,4
Benzen 80,1 2,3
Toluen C
6
H
5
-CH
3
110,6 2,4
Sulfur carbon CS
2
46,2 2,6
Dietyl eter CH
3
CH
2
OCH
2
CH
3
34,6 4,2
Dimetylsulfoxid (viết tắt là
DMSO)
189,0 4,7
Cloroform 61,2 4,7

Clorobenzen 132,0 5,6
Piperidin 106,0 5,8
Etyl acetate 77,1 6,0
Acid acetic 118,5 6,2
Anilin 184,4 7,0
Tetrahydrofuran (viết tắt là
THF)
65,4 7,4
Diclorometan 39,8 8,9
Tert-butanol 82,5 12,2
Pyridin 115,5 12,3
Aceton 56,2 20,7
Etanol 78,3 24,3
Benzonitril C
6
H
5
-CN 190,7 25,2
Metanol 65,0 32,6
Dimetylformamid (viết tắt là
DMF)
153,0 36,7
Acetonitril CH
3
-CN 81,6 37,5
Nước 100,0 78,5
Nitrometan CH
3
-NO2 101,1 38,6
Bảng hỗn hợp hai dung môi được sắp xếp theo khă năng ly

giải tăng dần
Hệ dung môi Tỷ lệ pha
Benzen
Benzen:chloroform 1:1
Cloroform
Cyclohexan:etyl acetat 8:2
Cloroform:acetone 95:5
Benzen:acetone 9:1
Benzen:etyl acetat 8:2
Cloroform:dietyl eter 9:1
Benzen:methanol 95:5
Benzen:dietyl eter 6:4
Cyclohexan:etyl acetat 1:1
Cloroform:dietyl eter 8:2
Benzen:acetone 8:2
Cloroform:methanol 99:1
Benzen:methanol 9:1
Cloroform:acetone 85:15
Benzen:dietyl eter 4:6
Benzen:etyl acetat 1:1
Cloroform:dietyl eter 6:4
Cyclohexan:etyl acetat 2:8
Butyl acetat
Cloroform:methanol 95:5
Cloroform:acetone 7:3
Benzen:etyl acetate 3:7
Butyl acetate:methanol 99:1
Benzen:dietyl eter 1:9
Dietyl eter:methanol 99:1
Dietyl eter

Etyl eter:dimetylformamid 99:1
Etyl acetate
Etyl acetate:methanol 99:1
Benzen:acetone 1:1
Cloroform:methanol 9:1
Dioxan
Aceton
Metanol
Dioxan:nước 9:1
I.6 Chạy các bản mỏng (TLC)
6.a chuẩn bị bình sắc ký
Một cái bình chạy sắc ký thuận lợi cho các đĩa TLC có thể làm từ
một cái bình có miệng rộng có nắp đậy (to hay nhỏ tùy thuộc vào kích cở
bản mỏng) phải có nắp . Bên trong cái bình nên được lót với một miếng giấy
lọc, cắt sao cho nó không hoàn toàn trải rộng xung quanh bên trong bình,
chừa khoảng cách giữa hai mép khoảng cách nhỏ (2-3cm) để dễ quan sát khi
chạy sắc ký . Trước khi chạy, giấy lọc bên trong bình nên được làm ẩm hoàn
toàn với dung môi chạy sắc ký. Lớp giấy lót bão hòa dung môi giúp giữ cái
bình bão hòa với hơi dung môi, do đó làm tăng tốc độ chạy. Một khi lớp
giấy lót đã bão hòa, mực dung môi dưới đáy bình triển khai được điều chỉnh
có độ sâu khoảng 5mm, và cái bình được đậy lại (hoặc bao lại bằng giấy
nhôm) và đặt một bên cho đến khi dùng nó. Một bình triển khai được chuẩn
bị đúng (với đĩa TLC trong đó) được trình bày trong hình 20.4
6.b Đặt bản mỏng vào bình sắc ký
Khi các điểm được chấm trên đĩa bản mỏng và dung môi đã được
chọn (phần I.5), bản mỏng được đặt trong bình triển khai. Bản mỏng nên
được đặt vào bình một cách cẩn thận để không phần nào của đĩa chạm vào
lớp giấy lọc lót. Thêm vào đó, mực dung môi dưới đáy bình không nên ở
trên các điểm đã chấm trên bản mỏng, nếu không vật liệu đã chấm sẽ hòa tan
vào lượng dung môi thay vì trải qua sắc ký. Khi các bản mỏng đã được đặt

đúng, đậy nắp bình triển khai lại và chờ cho dung môi di chuyển lên bản
mỏng bằng lực mao dẫn. Điều này thường xảy ra nhanh, và bạn nên xem cẩn
thận. Khi dung môi dâng lên, các bản mỏng trở nên ẩm ướt rõ ràng. Khi
dung môi đã di chuyển lên trong phạm vi 5mm phần cuối của mặt bao phủ,
bản mỏng nên được lấy ra và vị trí của mực dung môi nên được đánh dấu
ngay lập tức bằng cách gạch trên bản mỏng dọc theo đường dung môi bằng
bút chì. Mực dung môi không nên được phép di chuyển quá phần cuối của
mặt bao phủ. Bản mỏng nên được lấy ra trước khi điều này xảy ra. Dung môi
sẽ không thực sự tiến lên vượt quá phần cuối của bản mỏng, nhưng các vết
được phép đứng trên bản mỏng ẩm hoàn toàn trên đó dung môi không có
trong sự di chuyển trải rộng ra bằng khuếch tán. Khi bản mỏng đã khô, bất
kì vết hiển thị nào cũng nên được phác họa trên bản mỏng bằng bút chì. Nếu
không có vết nào xuất hiện, một phương pháp trực quan có thể cần thiết.
I.7 Các phương pháp trực quan
May mắn khi các hợp chất phân tách bằng TLC có màu vì sự phân
tách có thể thấy được. Tuy nhiên, thường thì không như vậy, các hợp chất
không có màu. Trong trường hợp đó, một vài tác nhân hay một vài phương
pháp nên được dùng để các vật liệu phân tách hiển thị. Các tác nhân làm
hiện lên các vết có màu được gọi là các tác nhân trực quan. Các phương
pháp của tầm nhìn làm các vết rõ ràng là các phương pháp trực quan.
Phương pháp trực quan thông dụng nhất là dùng một đèn ultraviolet (UV).
Dưới tia UV, các hợp chất thường trông như các vệt sáng trên bản mỏng .
Điều này thường gợi ra cấu trúc của hợp chất. Chắc chắn các loại hợp chất
phát sáng rất rõ ràng dưới tia UV vì chúng phát huỳnh quang.
Các bản mỏng có thể được mua với một chất chỉ thị huỳnh quang thêm vào
phần hấp thụ. Một hỗn hợp của kẽm và các cadmium sulfide thường được
dùng. Khi xử lí theo cách này và giữ dưới tia UV, toàn bộ đĩa phát huỳnh
quang. Tuy nhiên, các vệt tối xuất hiện trên bản mỏng nơi các hợp chất phân
tách được thấy làm hết huỳnh quang này.
Iot cũng được dùng cho các đĩa trực quan. Các phản ứng Iot với

nhiều vật liệu hữu cơ để tạo các hỗn hợp màu nâu hoặc màu vàng. Trong
phương pháp trực quan này, bản mỏng TLC triển khai và khô được đặt trong
một bình nắp vặn, miệng rộng bên trong chứa một vài tinh thể Iot. Cái bình
được đậy lại và làm ấm nhẹ nhàng trên một cái bồn hơi nước hoặc một đĩa
hơ nóng ở nhiệt độ thấp. Cái bình tràn đầy hơi Iot, và các vết bắt đầu xuất
hiện. Khi các vết đủ mạnh, cái bản mỏng được lấy ra khỏi bình và các vết
được phác thảo với bút chì. Các vết không tồn tại lâu. Các kết quả xuất hiện
là từ sự hình thành các hỗn hợp do Iot tạo thành với các chất hữu cơ. Khi Iot
thăng hoa khỏi đĩa, các vết nhạt đi. Do đó, chúng nên được đánh dấu ngay
lập tức. Gần như tất cả các hợp chất (ngoại trừ các hydrocarbon no và alkyl
halide) tạo thành các hỗn hợp với Iot. Độ mạnh của các vết không cho biết
chính xác lượng mẫu hiện diện, ngoại trừ trong cách thô nhất.
Thêm vào các phương pháp trước, nhiều phương pháp hóa học có thể phá
hủy hoặc thay đổi vĩnh viễn các hợp chất phân tách thong qua phản ứng.
Nhiều phương pháp trong các phương pháp này đặc trưng cho các nhóm
chức cụ thể.
Alkyl halide có thể được làm hiển thị nếu một dung môi loãng của
bạc nitrat được phun lên bản mỏng . Bạc halide được tạo thành. Những
halide này phân hủy nếu phơi ra ánh sáng, gây ra các vệt tối trên đĩa TLC.
Hầu hết các nhóm chức hữu cơ có thể được làm hiển thị nếu chúng đốt với
sulfuric acid. Acid sulfuric cô đặc được trải trên bản mỏng, sau đó đun nóng
trong một cái lò ở 110oC để đốt hoàn toàn. Các vết vĩnh cửu do đó được tạo
ra.
Các hợp chất có màu có thể được chuẩn bị từ các hợp chất không
màu bằng cách tạo ra các chất dẫn xuất trước khi chấm chúng trên bản
mỏng. Một ví dụ của điều này là sự chuẩn bị 2,4-dinitrophenylhydrazone
từ aldehyde và ketone để tạo ra các hợp chất màu vàng và màu cam. Bạn
cũng có thể phun tác nhân 2,4-dinitrophenylhydrazine trên bản mỏng sau
khi ketone hay aldehyde đã phân tách. Các vết đỏ và vàng tạo thành nơi
các hợp chất được đặt vào. Các ví dụ khác của phươngpháp này là dùng

Sắt chloride để hiển thị phenol và dùng bromocresol green để nhận thấy
acid carboxylic. Chromium trioxide, Kali dichromate, và Kali
permanganate (thuốc tím) có thể được dùng để hiển thị các hợp chất dễ bị
oxy hóa. P-Dimethylaminobenzaldehyde dễ dàng nhận thấy amine. Các
phản ứng ninhydrin với amino acid làm chúng hiển thị.
I.8 Giá trị Rf
Các điều kiện sắc ký bản mỏng bao gồm:
1. Hệ thống dung môi
2. Chất hấp thụ
3. Độ dày của bản hấp phụ
4. Lượng tương quan của vật liệu chấm
Dưới một khuynh hướng thiết lập của các điều kiện như vậy, một
hợp chất được cho luôn luôn di chuyển một khoảng cách ổn định tương quan
với khỏang cách mực dung môi di chuyển. Tỉ lệ này của khoảng cách hợp
chất di chuyển so với khoảng cách mực dung môi di chuyển được gọi là giá
trị Rf. Kí hiệu Rf thay thế cho “retardation factor” hoặc “ratio to front”, và
nó được diễn tả như một phân số thập phân:
Rf = khoảng cách di chuyển bởi chất / khoảng cách di chuyển bởi
mực dung môi
Khi các điều kiện đo lường được ghi rõ đầy đủ, giá trị Rf là không
thay đổi đối với bất kì hợp chất được cho nào, và nó tương ứng với tính chất
vật lý của hợp chất đó.
Giá trị Rf có để được dùng để xác định một hợp chất chưa biết. Nhưng như
bất kì sự nhận diện dựa trên một dữ liệu nào, giá trị Rf tốt nhất là xác định
thêm một vài dữ liệu. Nhiều hợp chất có thể có giá trị Rf bằng nhau, như là
nhiều hợp chất có nhiệt độ nóng chảy bằng nhau.
Không phải luôn luôn có thể, trong đo giá trị Rf, làm giống hệt một cách
chính xác các điều kiện đo lường mà nhà nghiên cứu khác đã sử dụng. Do
đó, các giá trị Rf hướng tới dùng một nhà nghiên cứu trong 1 phòng thí
nghiệm hơn là nhiều nhà nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm khác nhau.

Chỉ ngoại trừ khi xảy ra 2 nhà nghiên cứu dùng các bản mỏng TLC từ nguồn
giống nhau, như các bản mỏng thương mại, hoặc biết các chi tiết chính xác
về các bản mỏng được chuẩn bị như thế nào. Tuy nhiên, giá trị Rf có thể là
một hướng dẫn hữu ích. Nếu các giá trị chính xác không thể dựa vào, các giá
trị liên quan có thể cung cấp cho nhà nghiên cứu khác thông tin hữu ích về
điều được mong chờ. Bất cứ người nào dùng các giá trị Rf đã được công bố
sẽ thấy nó là một ý kiến tốt khi kiểm tra chúng bằng cách so sánh chúng với
các chất chuẩn đã được xác nhận và các giá trị Rf đã biết.
Để tính giá trị Rf cho hợp chất đã cho, đo khoảng cách mà chất đã di
chuyển từ điểm chấm đầu tiên. Đối với những vết không quá lớn, đo trung
tâm của vết di chuyển vào. Đối với những vết lớn, sự đo lường nên được lặp
lại ở đĩa mới, dùng ít vật liệu. Đối với những vết thấy được đuôi, sự đo
lường được làm ở “trung tâm của sự hút” của vết. Khoảng cách đo được đầu
tiên này chia cho khoảng cách của mực dung môi đã di chuyển từ vết đầu
tiên giống nhau. Một sự tính toán mẫu các giá trị Rf của hai hợp chất được
minh họa trong hình.
I.9 Các bản sắc ký co thể thu hồi sản phẩn tách
Nếu bạn dùng các đĩa lớn, các mẫu có thể được phân tách và các thành
phần đã phân tách có thể được phục hồi độc lập từ các bản mỏng . Các bản
mỏng dùng trong cách này được gọi là các bản mỏng điều chế. Đối với các
bản mỏng điều chế, thường dùng một chất hấp phụ bản dày. Thay vì được
chấm như một điểm hoặc 1 loạt các điểm, hỗn hợp được phân tách được chấm
vào như một hàng của mẫu khoảng 1cm từ phía cuối của đĩa. Khi bản mỏng
được chạy, các mẫu phân tách tạo thành các dải. Sau khi chạy, bạn có thể
quan sát các dải phân tách, thường bằng tia UV, và phác họa các vùng bằng
bút chì. Nếu phương pháp trực quan là phá hủy, hầu hết các bản mỏng được
bao phủ bằng giấy để bảo vệ nó, và tác nhân phá hủy chỉ được cho vào tại
ngoài rìa bản mỏng.
Một khi các vùng đã được xác định, chất hấp phụ trong những dải đó
được được bỏ ra khỏi đĩa và được chiết xuất với dung môi để loại bỏ vật liệu

hấp phụ. Sự lọc loại bỏ chất hấp phụ, và sự bay hơi của dung môi làm thành
phần phục hồi từ hỗn hợp
I.10 Sắc ký bản mỏng và ứng dụng trong hóa hữu cơ
Sắc ký bản mỏng có nhiều ứng dụng trong hóa hữu cơ. Nó có thể được dùng
trong các ứng dụng sau đây:
1. Xác minh rằng hai hợp chất là đúng.
2. Xác định số thành phần trong hỗn hợp.
3. Xác định dung môi thích hợp cho sự phân tách sắc ký cột.
4. Giám sát phân tách sắc ký cột
5. Kiểm tra sự hiệu quả của sự phân tách đạt được trên cột, bằng sự
kết tinh hoặc bằng sự chiết.
6. Giám sát quá trình của một phản ứng.
Trong tất cả những ứng dụng này, TLC có thuận lợi là chỉ cần một lượng nhỏ
mẫu. Không lãng phí mẫu. Với nhiều phương pháp trực quan, lượng mẫu ít
hơn một phần mười của một microgram (10
-7
) có thể được phát hiện. Mặt
khác, các mẫu lớn như milligram có thể được dùng. Với các đĩa lớn đã chuẩn
bị (khoảng 9 inch một cạnh) và có lớp hấp phụ bao phủ tương đối dày (>500
micromet) thường có thể phân tách từ 0.2 đến 0.5 g vật liệu mỗi lần. Cái
không thuận lợi chính của TLC là những mẫu dễ bay hơi có thể không được sử
dụng bởi vì chúng bay hơi từ các bản mỏng.
Sắc ký bản mỏng có thể xác định 2 hợp chất đang nghi ngờ là giống nhau trên
thực tế là như nhau. Đơn giản là chấm cả hai hợp chất bên cạnh nhau trên cùng
một bản mỏng và chạy bản mỏng. Nếu cả hai hợp chất di chuyển một khoảng
cách như nhau trên bản mỏng (có cùng giá trị Rf), chúng có thể là giống nhau.
Nếu các vị trí vết không như nhau, các hợp chất được xác định không giống
nhau. Quan trọng là chấm các hợp chất trên bản mỏng như nhau. Điều này đặc
biệt quan trọng với các bản mỏng mà bạn tự chuẩn bị. Bởi vì các bản mỏng khác
nhau nhiều, không có hai cái đĩa nào có chính xác độ dày chất hấp phụ như

nhau. Nếu bạn dùng các bản mỏng mua trên thị trường, thì sự phòng ngừa này
không cần thiết.
Sắc ký bản mỏng có thể xác định một mẫu là đơn chất hay là một hỗn hợp. Đơn
chất cho một vết. không có vấn đề về dung môi nào được sử dụng để triển khai
bản mỏng. Tuy nhiên, số thành phần trong hỗn hợp có thể được xác định bằng
cách thử nhiều loại dung môi trên một hỗn hợp. Một lời cảnh báo nên được đưa
ra. Nó có thể khó khăn, trong giải quyết các hợp chất có tính chất rất giống
nhau, như là các đồng phân, để tìm một dung môi sẽ phân tách hỗn hợp. Không
có khả năng để đạt một sự phân tách không có bằng chứng tuyệt đối rằng mẫu
đó là một đơn chất nguyên chất. Nhiều hợp chất có thể được phân tách chỉ bằng
sự chạy đa TLC với một dung môi hoàn toàn không phân cực. Trong phương
pháp này, bạn lấy bản mỏng ra sau lần triển khai đầu tiên và để cho nó khô. Sau
khi để khô, nó được đặt lại trong bình và triển khai lần nữa. Điều này có hiệu
quả làm tăng gấp đôi chiều dài của khe trượt. Đôi khi, cần có nhiều lần triển
khai.
Khi một hỗn hợp được phân chia, bạn có thể dùng TLC để chọn dung môi tốt nhất
để phân tách nó nếu sắc ký cột được dự tính. Bạn có thể thử nhiều dung môi khác
nhau trên một đĩa được bao phủ bởi chất hấp phụ giống như sẽ dùng trong cột.
Dung môi nào giải quyết các thành phần tốt nhất sẽ có thể làm việt tốt trên cột.
Những thí nghiệm quy mô nhỏ này thì nhanh, dùng rất ít vật liệu, và tiết kiệm
được thời gian sẽ bị lãng phí trong việc cố gắng phân tách toàn bộ hỗn hợp trên
cột. Tương tự như vậy, các đĩa TLC có thể giám sát cột. Một tình huống giả định
được trình bày trong hình 20.7. Một dung môi được thấy rằng sẽ phân tách hỗn
hợp thành 4 thành phần (A-D). Mỗi cột được chạy dùng dung môi này, và 11 phần
của 15 ml mỗi cột được thu thập. Phân tích bản mỏng của nhiều phần khác nhau
cho thấy rằng phần 1-3 chứa thành phần A; phần 4-7, thành phần B; phần 8-9,
thành phần C; và phần 10-11. thành phần D. Một lượng nhỏ sự nhiễm chéo được
quan sát thấy trong các phần 3, 4, 7 và 9.
Trong ví dụ TLC khác, một nhà nghiên cứu thấy rằng một sản phẩm từ một phản
ứng là một hỗn hợp. Nó cho 2 vết, A và B, trên đĩa TLC. Sau khi sản phẩm kết

tinh, các tinh thể được tìm thấy bằng TLC là chất A tinh khiết, trong khi mà dung
dịch mẹ được tìm thấy có một hỗn hợp của A và B. Sự kết tinh được đánh giá đã
tinh chế A một cách đầy đủ.
Cuối cùng, có thể giám sát quá trình phản ứng bằng TLC. Tại nhiều điểm trong
suốt một phản ứng, các mẫu của hỗn hợp phản ứng được lấy đi và đưa ra phân tích
TLC. Một ví dụ được cho trong hình 20.8. Trong trường hợp này, phản ứng mong
muốn là sự chuyển từ A đến B. Vào lúc bắt đầu của phản ứng (0 giờ), một đĩa
TLC được chuẩn bị đã được chấm A tinh khiết, B tinh khiết và hỗn hợp phản ứng.
Các đĩa giống nhau được chuẩn bị vào lúc 0.5, 1, 2, và 3 tiếng sau khi bắt đầu
phản ứng. Các đĩa cho thấy phản ứng hoàn tất trong 2 tiếng. Khi phản ứng được
chạy dài hơn 2 tiếng, một hợp chất mới, bên cạnh sản phẩm C, bắt đầu xuất hiện.
Do đó, thời gian phản ứng tối ưu được đánh giá là 2 tiếng.
I.11 Sắc ký giấy
Sắc ký giấy được xem như liên quan đến sắc ký bản mỏng. Các kỹ thuật thí
nghiệm hơi giống các kỹ thuật trong TLC nhưng các nguyên tắc liên quan gần hơn
với nguyên tắc của sự chiết xuất. Sắc ký giấy thật ra là kĩ thuật phân tách lỏng-
lỏng hơn là kĩ thuật rắn-lỏng. Đối với sắc ký giấy, các điểm được đặt gần đáy của
miếng giấy lọc cao cấp (thường dùng Whatman No.1). Rồi tờ giấy được đặt trong
bình sắc ký. Dung môi triển khai di chuyển lên tờ giấy bằng phản ứng mao dẫn và
di chuyển các thành phần của hỗn hợp được chấm lên các mức độ khác nhau. Mặc
dù tờ giấy bao gồm chủ yếu cellulose nguyên chất, bản thân cellulose nó không
thực hiện chức năng như pha tĩnh. Hơn nữa, cellulose hấp thu nước từ không khí,
đặc biệt từ không khí bão hòa với hơi nước. Cellulose có thể hấp thu đến khoảng
22% nước. Đó là nước hấp phụ trên cellulose có chức năng như pha tĩnh. Để đảm
bảo rằng cellulose được giữ bão hòa với nước, nhiều dung môi triển khai trong sắc
ký giấy bao gồm nước như là một thành phần. Khi dung môi dâng lên giấy, các
thành phần được tách ra giữa pha nước tĩnh và dung môi động. Bởi vì pha nước là
tĩnh, các thành phần trong hỗn hợp là hoàn tan trong nước cao nhất, hoặc các
thành phần có khả năng liên kết hydro tốt nhất, là những thành phần được giữ lại
và di chuyển chậm nhất. Sắc ký giấy áp dụng nhiều nhất cho các hợp chất phân

cực cao hoặc các hợp chất là nhóm chức poly. Sữ dụng thông dụng sắc ký giấy
nhất là cho đường, amino acid, và các sắc tố tự nhiên. Bởi vì giấy lọc được sản
xuất nhất quán, các giá trị Rf có thể thường dựa trên công việc giấy sắc ký. Tuy
nhiên, giá trị Rf theo lệ thường là đo từ mép đầu (phía trên) của vết – không phải
từ chính giữa nó, như theo lệ thường trong TLC.
B.THỰC HÀNH
B.1 SẮC KÝ BẢN MỎNG
Trong thí nghiệm này, bạn sẽ dùng sắc ký lớp mỏng (TLC) để phân chia 1 hỗn
hợp của 3 hợp chất: fluorene, fluorenol và fluorenone:

Dựa vào những kết quả với các mẫu đã biết của các hợp chất này, bạn sẽ xác định
các hợp chất nào được tìm thấy trong mẫu chưa biết. Dùng TLC để nhận biết các
thành phần trong một mẫu là một sự ứng dụng phổ biến của kỹ thuật này.
THAO TÁC
Chuẩn bị đĩa TLC. Phần lý thuyết A miêu tả thao tác được dùng cho sắc ký bản
mỏng. Dùng 1 cái đĩa TLC 10 x 35 cm (Các đĩa Silica-gel). Những bản mỏng này
có mặt sau mềm dẻo, nhưng không nên quá dẻo. Chúng nên được cầm cẩn thận
nếu không phần hấp phụ có thể bong ra. Ngoài ra, chúng chỉ nên được cầm ngoài
rìa, bề mặt không nên chạm vào. Dùng bút chì (không dùng bút mực), vẽ nhẹ một
đường ngang cái đĩa (chiều ngang cái đĩa) cách mép dưới 1cm (xem hình). Dùng
một cây thước centimeter, di chuyển cây thước khoảng 0.6cm từ mép bên của cái
đĩa và đánh dấu nhẹ 5 khoảng 1cm trên đường kẻ. Đây là những điểm các mẫu sẽ
được chấm.
Chuẩn bị 5 cái ống ci quản để chấm bản mỏng. Sự chuẩn bị của những pipet này
được miêu tả và minh họa trong phần lý thuyết A.I.3 trên,. Chuẩn bị một bình
triển khai TLC với methylene chloride. Một cái bình sắc ký đựng aluminum dạng
lá hoặc một lọ miệng rộng, nút vặn là một thiết bị đựng thích hợp để dung phần lý
thuyết A.I.6. Mặt sau của các đĩa TLC thường mỏng, vì thế nếu nó chạm vào giấy
lọc lót trong bình sắc ký ở bất cứ điểm nào, dung môi sẽ bắt đầu khuếch tán vào
bề mặt hấp phụ tại điểm đó. Để tránh điều này, phải chắc chắn rằng giấy lọc lót

không bao hoàn toàn phần bên trong của bình chứa. Cần phải có một khoảng rộng
2.5 inches
Trên cái đĩa, bắt đầu từ trái sang phải, chấm fluorene, fluorenol, fluorenone, hỗn
hợp không biết, và hỗn hợp chuẩn tham khảo (như hình dưới), cái mà bao gồm cả
3 hợp chất. Đối với mỗi mẫu của 5 mẫu, dùng một ống vi quản khác nhau để
chấm mẫu trên đĩa. Phương pháp chấm đúng trên bản mỏng TLC được miêu tả
trong phần lý thuyêt A.I.4 Hút 1 phần mẫu vào ống vi quản (không dùng bóp cao
su, sự mao dẫn sẽ rút chất lỏng lên). Đưa mẫu vào bằng cách chạm ống vi quản
một cách nhẹ nhàng vào bản mỏng. Điểm chấm không nên có đường kính lớn quá
2mm. Thường đủ để chấm mỗi mẫu một hoặc hai lần. Nếu bạn cần chấm mẫu
nhiều hơn một lần, cho dung môi bay hơi hoàn toàn giữa các lần chấm kế nhau và
chấm chính xác vào vị trí tương tự trong mỗi lần. Lưu giữ các mẫu trong trường
hợp bạn cần lặp lại TLC.
Triển khai đĩa TLC. Bản mỏng TLC trong bình sắc ký, chắc chắn rằng bản
mỏng không chạm vào giấy lọc lót. Lấy bản mỏng ra khi dung môi dâng lên cách
mép trên của đĩa 1-2cm. Dùng một cây bút chì, đánh dấu vị trí nơi dung môi dâng
lên. Để mẫu trên một miếng khăn giấy cho khô. Khi mẫu khô, đặt mẫu vào trong
một cái bình chứa một vài tinh thể Iod, đậy bình lại, làm ấm nó từ từ trên dĩa hơ
nóng (hot plate) cho đến khi các vết bắt đầu xuất hiện. Lấy cái bản mỏng ra khỏi
bình và phác họa nhẹ tất cả các vết đã hiện ra do xứ lí Iod. Dùng thước đánh dấu
millimeters, đo khoảng cách mỗi vết đã chạy so với mực dung môi. Tính toán các
giá trị Rf cho mỗi vết (phần lý thuyêt A.I.8). Giải thích vị trí tương quan của 3
hợp chất trong giới hạn phân cực của chúng. Xác định hợp chất hoặc các hợp chất
được tìm thấy trong hỗn hợp chưa biết.
B.2 CHỌN DUNG MÔI CHO SẮC KÝ BẢN MỎNG
Trong thí nghiệm B.1, bạn được biết dung môi nào dung để triển khai đĩa TLC.
Tuy nhiên, trong một vài thí nghiệm, cần phải xác định dung môi triển khai thích
hợp bằng sự thử nghiệm (phần lý thuyết A.I 5). Trong thí nghiệm này, bạn sẽ
được hướng dẫn thử ba dung môi để phân tách một cặp hợp chất tương quan mà
có sự sai biệt ít trong phân cực. Chỉ có một trong ba dung môi sẽ phân tách hai

hợp chất đủ để chúng ta dễ dàng xác định. Đối với hai dung môi kia, bạn sẽ được
yêu cầu giải thích, trong giới hạn phân cực của chúng, tại sao chúng thất bại.
QUÁ TRÌNH
Sự chuẩn bị. bạn chọn một cặp hợp chất để chạy trên TLC. Bạn cần phải có
khoảng 0.5ml ba dung dịch: dung dịch chứa hai hợp chất độc lập và một dung
dịch chứa cả hai hợp chất. Chuẩn bị ba bản mỏng trong cùng một cách mà bạn đã
làm ở thí nghiệm 5A, ngoại trừ rằng mỗi đĩa nên có kích thước 10cm x 3.3cm. Khi
bạn đánh dấu chúng với bút chì để chấm, làm cho ba dấu cách nhau 1cm. Chuẩn
bị 3 micropipet để chấm đĩa. Chuẩn bị ba sắc ký TLC như bạn đã làm ở thí
nghiệm B.1, với mỗi bình chứa một trong ba loại dung môi đề nghị cho cặp hợp
chất của bạn.
(Ghi chú: cặp hợp chất có thể được cho trong danh sách kèm theo. Hai hợp chất
cần được giải quyết được cho trước, theo sau là ba dung môi triển khai để thử: (1)
benzoin và benzyl; acetone, methylene chloride, hexane; (2) vanillin và vanillyl
alcohol; acetone, 50% toluene–50% ethyl acetate, hexane; (3) diphenylmethanol
and benzophenone; acetone, 70% hexane–30% acetone, hexane. Mỗi hợp chất
trong một cặp nên được chuẩn bị độc lập và hỗn hợp hai hợp chất cũng vậy.
Chuẩn bị tất cả chúng như các dung dịch 1% trong acetone.)
Triển khai đĩa TLC. Trên mỗi bản mỏng, chấm hai hợp chất độc lập hỗn hợp của
hai hợp chất. Đối với mỗi mẫu của ba mẫu, dung ống vi quản khác nhau để chấm
mẫu bản mỏng. Đặt mỗi bản mỏng TLC trong một trong ba sắc ký. Chắc chắn
rằng bản không tiếp xúc với lớp giấy lọc lót. Lấy mỗi đĩa ra khi mực dung môi
cách phần trên của đĩa 1-2cm. Dùng một cây bút chì, đánh dấu vị trí của mực dung
môi. Đặt bản mỏng trên một miếng khăn giấy để khô. Khi đĩa khô, quan sát nó
dưới đèn UV bước sóng ngắn, tốt nhất là trong một phòng tối. Với cây bút chì,
phác họa nhẹ nhàng bất kì vệt nào xuất hiện. Tiếp theo, đặt đĩa trong một cái bình
chứa một vài tinh thể Iot, đậy bình lại, và làm ấm nó nhẹ nhàng trên một đĩa hơ
nóng cho đến khi các vết bắt đầu xuất hiện. Lấy đĩa ra khỏi bình và phác họa nhẹ
nhàng tất cả các vết đã hiển thị ra với sự xử lí Iot. Dùng thước milimet, đo khoảng
cách mà mỗi vết đã di chuyển so với mực dung môi. Tính giá trị Rf cho mỗi vết.

B.3 GIÁM SÁT PHẢN ỨNG VỚI SẮC KÝ BẢN MỎNG
Sắc ký bản mỏng là phương pháp tiện lợi cho giám sát quá trình một phản ứng
(xem lý thuyêt A.I.10). Kỹ thuật này đặc biệt hữu dụng khi các điều kiện phản ứng
thích hợp đã không thực hiện. Bằng cách dùng TLC để theo dõi sự biến mất của
chất phản ứng và sự xuất hiện của sản phẩm. Nó tương đối dễ dàng để quyết định
khi phản ứng hoàn tất. Trong thí nghiệm này, bạn sẽ giám sát sự khử của
fluorenone tới fluorenol:
Mặc dù các điều kiện phản ứng phù hợp với phản ứng này đã được biết rồi, dùng
TLC để giám sát phản ứng sẽ chứng minh dùng kỹ thuật này như thế nào.
QÚA TRÌNH
Sự chuẩn bị. Làm việc với cộng sự trong phần này của thí nghiệm. Chuẩn bị hai
bản mỏng giống như bạn đã làm trong phần B.1, ngoại trừ một bản mỏng nên có
kích thước 10cm x 5.3cm và cái khác là 10cm x 4.3cm. Khi bạn đánh dấu chúng
với bút chì để chấm, làm cho 5 dấu cách nhau 1cm trên bản mỏng thứ nhất và 4
dấu trên bản mỏng thứ hai. Trong suốt phản ứng, bạn sẽ lấy 5 mẫu từ hỗn hợp
phản ứng lúc 0, 15, 30, 60, và 120 giây. Ba trong những mẫu này nên được chấm
trên bản mỏng lớn và hai mẫu chấm trên bản mỏng nhỏ. Thêm vào đó, mỗi mẫu
nên được chấm với hai dung dịch tham khảo, một bao gồm fluorenone và dung
dịch khác, fluorenol. Dùng bút chì đánh một dấu nhẹ, chỉ ra tại phần trên của mỗi
đĩa nơi mỗi mẫu sẽ được chấm để bạn có thể theo dõi chúng. Viết con số của giây
và chữ viết tắt của hai hợp chất tham khảo. Dùng bình triển khai TLC giống như
bạn đã dùng trong phần B.1 với methylene chloride. Chuẩn bị 7 micropipet để
chấm đĩa.
Chạy phản ứng. Khi Natri borohydride đã được thêm vào hỗn hợp phản ứng, lấy
mẫu tại những thời điểm vừa chỉ ra. Bởi vì điều này nên làm trong thời gian ngắn,
bạn phải chuẩn bị tốt trước khi phản ứng. Một người nên canh thời gian, một
người khác lấy mẫu và chấm đĩa. Chấm mỗi mẫu một lần, dùng pipet khác nhau
cho mỗi mẫu.
Đặt một thanh khuấy từ vào một erlen 25ml. Thêm 4.0g fluorenone và 8ml
methanol vào erlen. Đặt erlen trên một máy khuấy từ gia nhiệt. Khuấy hỗn hợp

cho đến khi tất cả chất rắn hòa tan. Bây giờ lấy mẫu thứ nhất (mẫu “0 giây”) và
chấm đĩa. Dùng giấy cân nhẵn, cân 0.040g Natri borohydride và ngay lập tức
thêm nó vào hỗn hợp phản ứng. Nếu bạn chờ quá lâu để thêm nó, Natri
borohydride sẽ trở nên dính, khi nó hấp thụ hơi ẩm từ không khí. Bắt đầu tính giờ
phản ứng ngay khi Natri borohydride được thêm vào. Dùng các ống vi quản để lấy
các mẫu của hỗn hợp phản ứng tại các thời điểm sau: 15, 30, 60, và 150 giây.
Dùng ống vi quản khác nhau vào mỗi thời điểm và chấm đĩa TLC với mỗi mẫu.
Trên mỗi bản mỏng, cũng chấm hai dung dịch tham khảo của fluorenone và
fluorenol trong acetone. Sau khi chạy bản mỏng và để nó khô, hiển thị các vết với
Iot, như mô tả trong B.1. Làm một bảng phác thảo các đĩa của bạn và ghi kết quả
vào sổ tay.
II.GAS CHROMATOGRAPHY
A.Lý Thuyết
Sắc ký khí là một trong những công cụ hữu ích nhất cho phân tách và phân tích
các hợp chất hữu cơ có thể bay hơi mà không phân hủy. Công dụng phổ biến bao
gồm kiểm tra độ tinh khiết của chất và phân tách các thành phần của một hỗn hợp.
Lượng tương đối của các thành phần trong hỗn hợp có thể cũng được xác định.
Trong một số trường hợp, sắc ký khí có thể được dùng để xác định một hợp chất.
Trong công việc vi mô, nó cũng có thể được dùng như phương pháp chuẩn bị để
cô lập các hợp chất tinh khiết từ một lượng nhỏ của hỗn hợp.
Sắc ký khí tương tự như sắc ký cột về nguyên tắc, nhưng nó khác ở ba phương
diện. Thứ nhất, các quá trình chia các hợp chất để phân ra được thực hiện giữa pha
động khí và pha tĩnh lỏng (nhớ lại rằng trong sắc ký cột, pha động là một chất
lỏng, và pha tĩnh là một chất hấp phụ rắn). Thứ hai, nhiệt độ của hệ thống khí có
thể được điều khiển, bởi vì cột chứa trong một lò cô lập. Và thứ ba, sự tập trung
của bất kì hợp chất được cho trong pha khí chỉ là một chức năng của áp suất hơi
của nó. Bởi vì sắc ký khí phân ra các thành phần của một hỗn hợp chủ yếu dựa
trên áp suất hơi của chúng (hoặc các điểm sôi), kĩ thuật này cũng có nguyên tắc
tương tự sự cắt phân đoạn. Trong công việc vi mô, nó đôi khi được dùng để gạn
và tách các hợp chất từ một hỗn hợp; sự cắt phân đoạn bình thường được dùng với

lượng lớn vật liệu.
Sắc ký khí (GC) cũng được biết đến như là sắc ký pha-hơi (VPC) và sắc ký khí-
lỏng phân chia (GLPC). Tất cả ba tên trên, cũng như chữ viết tắt biểu thị tên của
chúng, thường được tìm thấy trong tài liệu của hóa hữu cơ.
II.1 Máy sắc ký khí
Thiết bị dùng để thực hiện quá trình phân tách sắc ký khí-lỏng được gọi chung là
sắc phổ khí (a gas chromatograph). Một loại sắc phổ ký student-model, GOW-
MAC model 69-350, được minh họa trong hình II.1.
Hình II.1 Máy sắc ký khí
Một biểu đồ khối sơ lược của một sắc phổ khí cơ bản được trình bày trong hình
II.2. Các yếu tố cơ bản của thiết bị được trình bày rõ ràng. Mẫu được phun vào sắc
phổ, và nó ngay lập tức bay hơi trong bình phun nhiệt và mở đầu một dòng khí
chuyển động, được gọi là “khí mang”. Sau đó mẫu bay hơi được quét vào một cột
đầy các hạt được phủ với chất hấp phụ lỏng. Cột được chứa trong một lò có thể
kiểm soát nhiệt độ. Khi mẫu đi qua cột, nó phải chịu nhiều quá trình phân tách
khí-lỏng và các thành phần được phân tách. Khi mỗi thành phần rời khỏi cột, sự
hiện diện của nó được phát hiện bởi một máy dò điện phát ra một tín hiệu được
ghi lại trên một máy ghi biểu đồ dải.
Nhiều thiết bị hiện đại cũng trang bị một bộ vi xử lý, có thể được lập trình để thay
đổi thông số, như là nhiệt độ của lò, trong khi hỗn hợp đang được phân tách trên
cột. Với khả năng này, nó có thể tối ưu hóa sự phân tách các thành phần và hoàn
thành việc chạy sắc ký trong một thời gian tương đối ngắn
Hình II.2 Sơ đồ của máy sắc ký khí
I.2 Các bộ phận của máy sắc ký
2.a Khí Mang
Khí mang còn được gọi là khí vecto. Trong sắc ký khí, khí mang đóng vai trò là
pha động để vận chuyển các thành phần của mẫu phân tích xuyên ngang cột sắc
ký, đến bộ phận phát hiện tín hiệu.
Việc lựa chọn khí mang giữ một vai trò quan trọng trong việc tách hỗn hợp mẫu
chất cũng như để cho bộ phận ghi nhận tín hiệu có thể hoạt động hiệu quả. Khí

mang phải có tính trơ: không tác dụng với nguyên liệu nhồi cột sắc ký cũng như
với mẫu phân tích. Khí mang như hydrogen, helium giúp tách mẫu tốt hơn là các
loại khí có trọng lượng phân tử lớn hơn, thí dụ như nitrogen, dioxide carbon,
argon.
BẢNG ĐỘ NHỚT VÀ ĐỘ DẪN NHIỆT CỦA MỘT SỐ KHÍ THƯỜNG ĐƯỢC
SỬ DỤNG LÀM KHÍ MANG
Khí mang Trọng lượng phân tử Độ nhớt Độ dẫn
nhiệt
CO
2
44 189 42
Ar 40 269 44
O
2
32 256 66
N
2
28 219 64
He 4 228 369
H
2
2 108 459
Metan 16 86
Etanol 46 35
Các tạp chất trong khí mang như không khí, hơi nước, vết các loại khí hydrocarbon
có thể tác dụng với mẫu chất; làm hư hại cột sắc ký; làm ảnh hưởng đến bộ phận
phát hiện tín hiệu… Thí dụ, nước thường được giữ lại trong cột lâu hơn so với các
hợp chất khác và được giải ly ra khỏi cột thành một mũi tròn bầu, thấp, làm ảnh
hưởng đến mức zero của đường nền (base line zero).
Khí mang được cung cấp bởi một bình khí áp suất cao, lên đến 3000 psi (20,7MPa).

Khí mang phải có độ tinh khiết 99,999%. Khi mở bình, khí bay ra, đi ngang qua một
bộ phận điều chỉnh lưu lượng, đó là đồng hồ đo áp suất. Cần nên cho khí mang đi
ngang qua hệ thống phòng bị để loại bỏ các tạp chất. Hệ thống gồm một chuỗi các
bình có chứa các hạt rây phân tử (molecular sieve) 5A
o
để giữ nước; than hoạt tính
để giữ hydrocarbon; silica gel để giúp pha động không còn chứa oxygen.
Trong thực nghiệm, thường sử dụng khí mang nitrogen cho cột nhồi PLOT (packed
column) và helium hoặc hydrogen cho cột vi quản WCOT.
Khí nitrogen thường được sử dụng với cột nhồi, với tốc độ dòng khí 30-50ml/phút
2.b Bộ phận đưa mẫu vào máy
Bộ phận đưa mẫu vào máy là nơi mà mẫu từ bên, ngoài được đưa vào bên trong
máy sắc ký. Bộ phận này gồm ống bằng thủy tinh hoặc thép không gỉ, một đầu ống
nối vào bên trong máy sắc ký, còn đầu kia tiếp xúc với bên ngoài; đầu này có gắn
một nút ngăn bằng cao su silicon dầy 2,3-3,2 mm (septum). Nút ngăn bằng cao su
sau vài lần bị kiêm tiêm xuyên qua, bị thủng lỗ, không bịt kín ống được nữa, sẽ dễ
dàng được thay thế. Ống này còn có một nhánh ngang để dẫn khí mang vào máy.
Các ống được đặt trong một lò nung.
Mẫu được đưa vào bên trong máy nhờ một kim tiêm loại nhỏ, thể tích 1-10 microlit,
chích xuyên thủng qua nút ngăn, để đưa một lượng rất nhỏ (0,1-3 microlit) dung
dịch mẫu vào bên trong ống. Nhờ lò nung, mẫu nhanh chóng hóa thành hơi và theo
dòng khí mang đi vào cột sắc ký.
BẢNG Lượng thể tích mẫu chích vào máy cho từng loại cột sắc ký khí
Đường kính cột sắc ký Lượng thể tích tối đa cho một lần
chích mẫu vào máy
¼ in (cột nhồi) 100
1/8 in (cột nhồi) 20
0,2-0,3 mm (cột mao quản) 0,1
Khi đưa mẫu vào trong máy, một lượng mẫu 0,1-3 microlit tuy thấy thật nhỏ nhưng
khi hóa hơi thì trở nên lớn, vượt quá mức chứa đựng (overload) của cột sắc ký nên

khiến cho toàn thể mẫu không thể đi vào cột cùng một lượt, mà phải trải qua một
thời gian. Vì lý do đó, tại bộ phận này có gắn thêm một thiết bị để chỉ cho phép một
lượng nhỏ mẫu (# 1%) đi vào cột sắc ký, còn phần lớn (99%) lượng mẫu sẽ được
loại ra khỏi máy.
Có hai loại bộ phận đưa mẫu vào máy: có thể đưa mẫu vào máy ở thể khí hoặc dạng
lỏng (mẫu rắn hoặc lỏng được pha thành dung dịch).
Dung môi dung để pha mẫu phải đạt các yêu cầu sau:
-Không phản ứng hóa học với mẫu phân tích và nguyên liệu làm pha tĩnh
-Phải hòa tan mẫu hoàn toàn.
-Dung môi phải có thời gian lưu khác với mẫu phân tích.
Phải điều chỉnh để bộ phận chích mẫu có nhiệt độ 20-30
o
C cao hơn nhiệt độ sôi của
hợp chất kém bay hơi nhất trong hỗn hợp mẫu phân tích và có nhiệt độ 20-50
o
C cao
hơn cột sắc ký.
2.C Cột sắc ký khí (Xem Phần II.3)
2.D Bộ phận phát hiện tín hiệu (detector)
Mục đích của bộ phận phát hiện tín hiệu, còn được gọi là đầu dò, là để theo dõi khi
có một khí, khác với khí mang, được giải ly ra khỏi cột sắc ký. Có nhiều loại đầu dò
với công năng khác nhau.
Đầu dò được nối với máy tính cho thấy các tín hiệu xuất hiện trên màn hình. Máy
tính được nối với máy in để in ra sắc ký đồ.
II.3 Cột sắc ký khí
Điểm mấu chốt của sắc phổ khí là cột nhồi. Cột này thường làm bằng đồng hoặc
ống thép không gỉ, nhưng đôi khi cũng sử dụng thủy tinh. Đường kính phổ biến
nhất của ống là 1/8 inch (3 mm) và 1/4 inch (6 mm). Để dựng một cột, cắt một
phần của ống với chiều dài mong muốn và gắn các máy móc thích hợp trên mỗi
hai đầu để kết nối với thiết bị. Chiều dài phổ biến nhất là 4-12 feet, nhưng một số

cột có thể dài tới 50 feet.
Ống (cột) sau đó được nhồi với pha tĩnh. Vật liệu chọn cho pha tĩnh thường là một
chất lỏng, sáp, hoặc chất rắn nhiệt độ nóng chảy thấp. Vật liệu này nên tương đối
không bay hơi, nghĩa là, nó nên có một áp suất hơi thấp và một nhiệt độ sôi cao.
Các chất lỏng thường được sử dụng là các hydrocarbon nhiệt độ sôi cao, silicone
oil, sáp, và polymeric ester, ether, và amide
Pha lỏng thường được bao phủ một “vật liệu hỗ trợ” (support material). Vật liệu
hỗ trợ thông dụng là gạch chịu lửa nghiền nát. Nhiều phương pháp tồn tại bao phủ
pha lỏng độ sôi cao trên các hạt hỗ trợ. Dễ nhất là hòa tan chất lỏng (hoặc sáp, rắn
nóng chảy thấp) trong một dung môi dễ bay hơi như methylene chloride (nhiệt độ
sôi 40°C). Gạch chịu lửa (hoặc vật liệu hỗ trợ khác) được thêm vào dung dịch này,
sau đó dung dịch từ từ bốc hơi (máy cô quay) để lại mỗi hạt của vật liệu hỗ trợ
phủ đồng đều.
Trong bước cuối cùng, vật liệu hỗ trợ phủ pha lỏng được nhồi vào ống càng đồng
đều càng tốt. Ống được uốn cong hoặc cuộn lại để nó vừa với lò của sắc phổ khí
với hai đầu của nó kết nối với lối khí vào và khí ra.
Sự lựa chọn của một pha lỏng thường xoay quanh hai yếu tố. Thứ nhất, các pha
lỏng nhất có một giới hạn nhiệt độ trên, ở trên giới hạn đó chúng không được sử
dụng. Trên giới hạn nhiệt độ cụ thể, bản thân pha lỏng sẽ bắt đầu chảy ra khỏi cột.
Thứ hai, các vật liệu được phân tách phải được xem xét. Đối với các mẫu phân
cực, tốt nhất là dùng pha lỏng phân cực; đối với các mẫu không phân cực, dùng
pha lỏng không phân cực. Pha lỏng thực hiện tốt nhất khi các chất được phân tách
hòa tan trong nó.
Hầu hết các nhà nghiên cứu hiện nay mua các cột nhồi từ các nguồn thương mại
hơn là tự họ nhồi. Có sẵn nhiều loại và độ dài khác nhau.
Thay thế các cột nhồi là Golay hoặc cột mao dẫn thủy tinh có đường kính 0.1–0.2
mm. Với các cột này, không vật liệu hỗ trợ rắn được yêu cầu và các chất lỏng
được phủ trực tiếp trên các vách bên trong của ống. Các pha chất lỏng thường
dùng trong cột mao dẫn thủy tinh tương tự như trong thành phần dùng trong cột
nhồi. Chúng bao gồm DB-1 (giống SE-30), DB-17 (giống DC-710), và DB-WAX

(giống Carbowax 20M), Chiều dài của cột mao dẫn thường rất dài, thường 50–100
feet. Bởi vì chiều dài và đường kính nhỏ, có sự tăng lên qua lại giữa mẫu và pha
tĩnh. Các sắc phổ khí trang bị những cột đường kính nhỏ này có thể phân tách các
thành phần hiệu quả hơn các thiết bị dùng các cột nhồi lớn hơn.
II.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ TÁCH CHẤT TRONG SẮC KÝ KHÍ
4.a Áp suất hơi của một hợp chất
Trong sắc ký cột, pha động luôn là chất lỏng, cơ chế phân chia (partitioning
mechanism) là sự hòa tan một cách tương đối của những cấu phần khác nhau của
một hỗn hợp mẫu chất khảo sát vào trong hai pha: pha động và pha tĩnh.
Trong loại sắc ký khí-lỏng (GLC) cơ chế phân chia cũng là sự hòa tan của những
cấu phần khác nhau của một hỗn hợp mẫu chất khảo sát vào pha tĩnh lỏng; nhưng
với sắc ký khí còn có thêm mợt yếu tố nữa đó là áp suất hơi tương đối của mỗi cấu
phần của hỗn hợp mẫu chất, nên sự phân chia xảy ra giữa một pha là chất lỏng và
pha kia là chất khí. Hơn nửa, vì pha động là chất khí nên các cấu phần của hỗn
hợp mẫu chất khảo sát phải ở thể khí hoặc cũng có thể là những chất lỏng nhưng
phải có áp suất hơi tương đối cao (vì thế máy sắc ký khí vận hành ở nhiệt độ cao).
Áp suất hơi có thể được định nghĩa một cách đơn giản là áp suất tạo ra bởi những
phân tử của một chất khí ở trong điều kiện cân bằng với những phân tử của chính
nó nhưng ở thể lỏng , tất cả các phân tử này đều ở trong một ống hàn kín.
Áp suất hơi là số đo cho biết khả năng của những phân tử chất lỏng có thể biến
đổi từ thể lỏng thành thể khí. Các hợp chất có trọng lượng phân tử nhỏ, tính phân
cực kém, sẽ có giá trị áp suất hơi lớn và ngược lại, các hợp chất có trọng lượng
phân tử lớn, tính phân cực mạnh, có giá trị áp suất hơi nhỏ.
Thí dụ, các hợp chất lỏng có áp suất hơi cao như: dietyl eter, acetone,
chloroform… các hợp chất lỏng có áp suất hơi nhỏ như: nước, các alcol có trọng
lượng phân tử nhỏ, các halogenur thơm.
BẢNG: LIÊN QUAN GIỮA ÁP SUẤT HƠI VÀ THỜI GIAN LƯU CỦA HỢP
CHẤT TRONG CỘT SẮC KÝ KHÍ
Áp suất hơi của hợp
chất

Khả năng hòa tan
vào pha tĩnh
Thời gian lưu
Cao Thấp Nhỏ
Cao Cao Trung bình
Thấp Thấp Trung bình
Thấp Cao Lớn
Trong sắc ký khí, các hợp chất đi ra khỏi cột nhanh hoặc chậm tùy theo yếu tố
trình bày trong bảng trên.
Các hợp chất có áp suất hơi lớn, chịu tác động mạnh mẽ bởi dòng khí pha động, sẽ
nhanh chóng đi ra khỏi cột (với điều kiện các hợp chất này hòa tan kém vào pha
tĩnh). Các hợp chất này có thời gian lưu nhỏ.
Các hợp chất có áp suất hơi lớn, nhưng khả năng hòa tan vào pha tĩnh cũng
lớn, sẽ ra khỏi cột chậm hơn, có thời gian lưu trung bình.
Các hợp chất có áp suất hơi nhỏ, có khả năng hòa tan vào pha tĩnh lớn, sẽ
ra khỏi cột chậm, có thời gian lưu lớn.
Các nghiên cứu cho thấy có mối liên quan giữa nhiệt độ của cột và thời gian lưu
của bất kì hai hợp chất ở kề nhau trên sắc ký đồ. Khi gia tăng nhiệt độ của cột,
thời gian lưu tương đối của một hợp chất sẽ giảm, khiến cho các mũi tín hiệu sát
lại gần nhau hơn.
Trong thực nghiệm, để có thể đạt được sự tối ưu trong việc tách các hợp chất, cần
phải lựa chọn nhiệt độ cột cũng như chương trình nhiệt thích hợp. Khi thực hiện
sắc ký khí của những hỗn hợp phức tạp, người ta đều thực hiện với chương trình
nhiệt độ.
II.5 Nguyên liệu làm pha tĩnh trong sắc ký khí
Quá trình tách chất xảy ra trong cột sắc ký, liên quan đến việc đạt sự cân bằng
giữa pha động và pha tĩnh (hệ số phân bố) của hợp chất cần phân tích. Hệ số phân
bố, nguyên do của việc hợp chất phân tích bị chậm trễ (retardation) ra khỏi cột sắc
ký, lệ thuộc vào áp suất hơi của mỗi hợp chất phân tích cũng như tính chất của cả
hỗn hợp mẫu. Áp suất hơi của mỗi hợp chất phân tích lại lệ thuộc vào nhiệt độ.

Cột sắc ký chứa pha tĩnh. Cột được cấu tạo theo một trong các loại sau: cột nhồi
(packed column) và cột mao quản ống hở (open-tubular capillary column).
5.1 Loại cột nhồi trong sắc ký khí-lỏng
Cột nhồi là một ống trụ rỗng làm bằng kim loại hoặc bằng thủy tinh, dài 2-4m,
đường kính bên ngoài 3,17-6,35mm. Phần ruột của cột được nhồi bằng nguyên
liệu dùng để làm pha tĩnh, là những hạt hấp thu hoặc được nhồi bằng những hạt,
mặt ngoài của hạt này được phủ bởi một lớp pha tĩnh. Các hạt thường có kích
thước 60-80 mesh (0,20-0,25mm) hoặc 80-100 mesh (0,15-0,20mm).
Một cột nhồi được xem là tốt khi cột có 1000-2000 mâm (plates)/mét, vì thế một
cột nhồi thường có giá trị trong khoảng 2000-10000 mâm. So sánh với loại cột
mao quản hở có 2000-5000 mâm/mét, một cột mao quản thường có giá trị >
100000 mâm lí thuyết.
Do cột được nén chặt nên một cột càng dài thì khí mang càng phải được tăng sáp
suất mới có thể đi xuyên ngang qua cột. Vì nhược điểm này, cột nhồi ngày càng ít
được sử dụng.
Chất mang để nhồi cột (support) Trong sắc ký khí, pha tĩnh là pha tĩnh lỏng. Đó
là một loại chất lỏng được cho hấp thu lên trên bề mặt của một chất nền rắn (solid
substrate) còn được gọi là chất mang.
Nguyên liệu dùng làm chất mang phải có tính trơ và được nghiền thành bột mịn.
Hạt mịn này phải có kích cỡ 125-250 micromet để tạo thành vật liệu có kích thước
60-100 mesh (0,15-0,25mm). Có nhiều loại nguyên liệu đã được sử dụng để làm
chất mang nhồi cột nhưng chỉ một số ít nguyên liệu là phù hợp nhất: đất diatomit
(Kieselguhr) và Teflon.
Đất diatomit là phần khung sường silica còn lại của loài tảo đã bị mục nát phân rã,
được tinh chế bởi nhà sản xuất John Manville, với tên thương mại là Chromosorb.
Có nhiều loại sản phẩm Chromosorb tùy theo cách xử lí khác nhau để cho sản
phẩm mang tính chất khác nhau như: Chromosorb P, Chromosorb W, Chromosorb
101-104.
Bề mặt của nguyên liệu diatomit có thể còn lẫn các khoáng tạp bẩn, các hợp chất
khi đi ngang qua cột sẽ bị phân hủy bởi nhiệt độ. Các nhóm chức silanol (Si-OH)

ở bề mặt nguyên liệu sẽ tạo nối hydrogen với các hợp chất phân cực, gây nên hiện
tượng là các hợp chất phân cực cho mũi tín hiệu kéo dài. Để tránh việc này,
nguyên liệu đất diatomit được xử lí bằng cách cho tác dụng với acid clorhydric để
loại bỏ các khoáng tạp, tiếp theo được silan hóa bằng cách cho tác dụng với
dimetyldiclorosilan (DMDCS)/methanol hoặc với hexametyldisilylazan (HMDS)
nhằm khóa nhóm Si-OH.
Các nhà sản xuất chọn nguyên liệu như sau:
a) Nguyên liệu diatomit màu hồng, lấy từ loại đất làm gạch xây tường,
được nghiền nhỏ. Đây là nguyên liệu để nhồi cột Chromosorb P.
Nguyên liệu này có diện tích bề mặt cao 4,0 m
2
/g; có thể nhồi nhiều
vào cột lên đến 35%. Cột này đặc biệt thích hợp để phân tích các alcan;
muốn sử dụng cột để phân tích các hợp chất phân cực, phải làm giảm
hoạt bằng cách silan hóa.
b) Nguyên liệu diatomit màu trắng, chế tạo từ đất diatomit, nghiền
nhuyễn, ép lại và nung lên 900
o
C. Đây là nguyên liệu để nhồi cột
Chromosorb W. Nguyên liệu này có diện tích bề mặt thấp 1,0m
2
/g;
nhồi vào cột được ít, 5%; phù hợp để phân tích các hợp chất phân cực.
c) Chromosorb T là nguyên liệu làm từ polytetrafluoroetylen (PTFE). Nó
có tính trơ, kỵ nước, nên phù hợp để phân tích các hợp chất có trọng
lượng phân tử nhỏ như: nước, acid hữu cơ, phenol, amin, khí có tính
acid (HF, HCl, SO
2
, NO
x

…).
Chromosorb T có thể sử dụng để tẩm các pha tĩnh như polyetylen glycol,
Apiezon, hoặc một loại dầu fluorocarbon (như Kel-F, Fluoropark-80) nhưng sẽ rất
khó nhồi cột.
II.6 Chuẩn bị mẫu trước khi phân tích bằng sắc ký khí
Có nhiều hợp chất không thể phân tích bằng sắc ký khí, vì chúng không đủ tính
bay hơi hoặc chúng bị pha tĩnh giữ chặt lấy nên tạo ra vệt có đuôi kéo dài. Muốn
phân tích những hợp chất này bằng sắc ký khí, cần thực hiện phản ứng hóa học để
biến chúng thành những dẫn xuất có tính chất bay hơi.
Các lý do để thực hiện điều chế dẫn xuất:
-Làm gia tăng tính bay hơi của hợp chất
-Làm giảm sự giảm cấp bởi nhiệt, gia tăng tính bền nhiệt.
-Làm gia tăng khả năng đáo ứng của hợp ch6át đối với đầu dò của máy sắc
ký khí, thí dụ gắn thêm vào hợp chất một nhóm chức như –CF
3
để hợp chất có thể
đáp ứng với đầu dò bắt electron.
-Làm gia tăng khả năng tách riêng các hợp chất của một hỗn hợp.
Các phương pháp điều chế chất dẫn xuất được xếp thành ba nhóm, tùy thuộc vào
tác chất sử dụng, các loại phản ứng đạt được, với tên gọi như: sư silyl hóa, acyl
hóa; sự ester hóa hoặc sự alkyl hóa.
Trong nhiều trường hợp, sự điều chế chất dẫn xuất được tạo thành nhanh chóng
ngay sau khi cho mẫu phân tích và tác chất vào chung trong dung môi. Sự alkyl
thường xảy ra nhanh, nhưng nhiều phản ứng cần phải đun nóng mới xảy ra.
Thời gian chuyển đổi một hợp chất ra chất dẫn xuất thay đổi tùy loại hợp chất, vì
vậy để có thể biết được hợp chất đã hoàn toàn biến thành chất dẫn xuất, phải theo
dõi quá trình phản ứng, bằng cách, ở từng thời điểm nhất định, kiểm tra hỗn hợp
phản ứng, cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Phần lớn các chất dẫn xuất bền nhiệt, mặc dù các dẫn xuất trimetylsilyl có thể bị
phân hủy ở nhiệt độ > 210

o
C bởi phần tấm thép không gỉ tại nơi chích mẫu.
Các loại dung môi có chứa hydrogen hoạt động như nước, alcol, các loại ceton dễ
hỗ biến ra dạng ceton không nên sử dụng. Pyridin là dung môi thích hợp, nó cũng
có thể đóng vai trò các bẫy acid và chất xúc tác tính kiềm. Dimetylformamid
(DMF), toluene, methanol cũng thường được sử dụng. Các loại dung môi cần phải
được tinh chế và tồn trữ trong khí nitrogen.
II.7 Các ứng dụng của sắc ký khí
Sắc ký khí được áp dụng cho nhiều mục đích khác nhau
Để biết được độ tinh khiết của những hợp chất cần phân tích.
Theo dõi phản ứng hóa học: để biết diễn tiến xảy ra của một phản ứng
hóa học, cũng như biết được hiệu quả của việc tinh chế một hợp chất.
Biết được số cấu tử hiện diện trong hỗn hợp mẫu phân tích cũng như
biết được tỉ lệ tương đối của mỗi cấu tử trong hỗn hợp. Máy sắc ký khí ghép với
khối phổ sẽ giúp biết được cấu trúc của từng cấu tử (tùy vào khả năng của thư
viện mẫu).
Tìm biết sự hiện diện một chất trong hỗn hợp phân tích: Trong quá trình
muốn biết sự hiện diện một hợp chất X nào đó trong một hỗn hợp mẫu, thực hiện
sắc ký khí. Sau đó, nếu có mẫu chuẩn X, thêm X vào trong hỗn hợp mẫu và thực