PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

PHẦN II
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
THỰC PHẨM BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ


NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG


1903 nhà bác học Nga Txvet đã dùng cột nhôm tách thành công các
picmen của lá cây xanh thành các vùng mầu riêng biệt và đặt tên
cho phương pháp này là phương pháp sắc ký ( nghóa là ghi mầu).
1931 sau khi Vinterstin và Lederer dùng phương pháp này tách
caroten thành α và ß caroten và nhận thấy gía trò của phương pháp
và bắt đầu phương pháp sác ký mới được phát triển nhanh chóng và
đa dạng


PHÖÔNG PHAÙP SAÉC KYÙ


CÁC ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG
PHÁP SẮC KÝ


Phân tích đồng thời cùng một lúc



Độ phân giải cao



Độ nhạy cao (ppm-ppb)



Thể tích tiêm mẫu rất nhỏ (1-100uL)


CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ




Các phương pháp sắc ký dựa trên sự hấp thụ chọn lọc các hợp phần
riêng biệt của hỗn hợp phân tích bằng các chất khác nhau. . Các
phương pháp này được sử dụng rộng rãi để tách các chất hữu cơ cần
nghiên cứu ra khỏi hỗn hợp của mẫu . Hoặc có thể đònh nghóa
Sắc ký: Kỹ thuật tách các cấu tử ra khỏi hỗn hợp dựa trên ái lực
khác nhau của mỗi cấu tử đối với : Pha tónh và pha động









Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký :

Qúa trình tách dựa trên sự chuyển dòch của hỗn
hợp phân tích qua lớp chất bất động (pha tónh )
là chất rắn hoặc chất lỏng mang trên chất rắn
hoặc giấy và sự chuyển dòch đó được thực hiện
bằng một chất khí hoặc chất lỏng (pha động)
Pha động : (mobile phase) làm nhiệm vụ chuyển
dòch đưa mẫu phân tích đến bề mặt pha tónh, pha
động còn có nhiệm vụ tiếp nhận các phần tử
chất phân tích đã hấp thụ trước đó bò giải hấp tới
tương tác với phần khác của bề mặt pha tónh
Pha tónh : (stationnary phase) có thể là chất rắn
hoặc chất lỏng được mang trên bề mặt chất rắn có
tác dụng giữ mẫu


ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LỌAI CÁC PHƯƠNG
PHÁP SẮC KÝ




Sắc ký là qúa trình tách liên tục từng vi phân
hỗn hợp các chất do sự phân bố không đồng đều
của chúng giữa pha tónh và pha động khi cho pha
động đi xuyên qua pha tónh
Sắc ký cũng là qúa trình trao đổi chất như các
phương pháp hóa lý khác : chưng cất, chiết, kết
tinh …nhưng khác với các phương pháp khác là
sự phân chia sắc ký được thực hiện do qúa trình
hấp thụ , giải hấp thụ được lặp đi lặp lại trong

suốt qúa trình tách.


PHÂN LỌAI SẮC KÝ


1/ Phân lọai theo theo trạng thái liên hợp của pha động và pha tónh



Theo cách phân lọai này tất cả các phương pháp sắc ký được phân
thành hai nhóm lớn theo pha động :



a/ Sắc ký khí – pha động là khí



b/ Sắc ký lỏng – pha độnglà chất lỏng, dung mơi hữu cơ




2/ Phân lọai theo cơ chế qúa trình tách



Phân lọai này dựa trên bản chất của sự hấp thụ , giải hấp thụ nghóa
là theo tương tác của chất được sắc ký với pha tónh và pha động . Có

04 cơ chế sắc ký chính sau:



A/ sắc ký hấp phụ :



B/ Sắc ký phân bố



C/ Sắc ký trao đổi ion



D/ Sắc ký rây phân tử


A/ sắc ký hấp phụ


Sự tách do ái lực khác nhau của các chất đối với chất hấp phụ rắn –
pha tónh .



Đối với các chất hấp phụ phân cực ái lực đó chủ yếu do tương tác
của các cực. Do đó các nhóm phân cực trong phân tử kết qủa tách
mạnh hơn các mạch hydrocabon không phân cực.

B/ Sắc ký phân bố




Do độ tan khác nhau đúng hơn sự phân bố khác
nhau của các chất giữa pha tónh (được giữ lại bởi
chất mang rắn ) và pha động
Trong sắc ký lỏng pha tónh thường phân cực hơn
pha động tuy nhiên cũng có nhiều trường hợp
ngược lại pha động phân cực hơn pha tónh. Về
nguyên tắc có thể có rất nhiều tổ hợp hai pha
lỏng tuy nhiên thực tế hạn chế rất lớn vì quy tắc
về độ tan “ các chất có độ tan giống nhau thì hòa
vào nhau” do đó độ phân cực của các chất được
sắc ký cũng như của các pha tónh , động có ảnh
hưởng tới qúa trình phân tách.


C/ Sắc ký trao đổi ion


Sự tách xẩy ra do ái lực khác nhau của các ion trong dung dòch đối với
các trung tâm trao đổi ion ( nhóm chứa ion) trên chất rắn là pha tónh.
Chất rắn quan trọng nhất trong trường hợp này là các nhựa trao đổi
ion . Sắc ký trao đổi ion chủ yếu dùng trong dung môi là nước , hoặc
hỗn hợp nước , còn dung môi hữu cơ trong môi trường có độ điện môi
trường tương đối lớn để các ion có thể tồn tại tự do và bền

D/ Sắc ký rây phân tử ( sắc ký gel)


Trong trường hợp này người ta sử dụng các vật liệu rắn có độ xốp
lớn, có các lỗ với kích thước nhất đònh để rây chọn lọc các cấu tử tùy
theo kích thước và hình dạng phân tử



Các nguyên liệu có thể sử dụng : Zeolít tổng hợp sử dụng trong sắc
ký rây các chất khí



Xốp vô cơ, hữu cơ , polime tổng hợp để tách các chất vô cơ, hữu cơ
đặc biệt nhóm polimer ưa nước để tách các chất có hoạt tính sinh
học


e/ Phân lọai theo hình thành sắc ký đồ, sắc
ký phổ, đường cong gỉai hấp


Kết qủa quan trọng tách sắc ký là các cấu tử tách ra thành vùng
riêng biệt ( có mầu hoặc không có mầu) trên cột hoặc trên mặt
phẳng gọi là sắùc ký đồ

Chromatography


MÁY SẮC KÝ VỚI BỘ TIÊM MẪU TỰ ĐỘNG
BỘ TIÊM MẪU TỰ ĐỘNG










Sắc ký khí
GasChromatography
Sắc( ký
khí đượ
c coi là phương–GC
tiện)đầu ra của các

nhà hóa học hữu cơ. Phương pháp này là một trong
những phương pháp được ứng dụng rộng rãi nhất
hiện nay . Phương pháp này cho phép đònh tính,
đònh lượng chính xác các chất hữu cơ trong thực
phẩm, môi trường, dư lượng thuốc trừ sâu…
Phạm vi sử dụng :
- Phân tích các chất hữu cơ có phân tử lượng nhỏ
200 (nhưng cũng tuỳ theo đối tượng và sử dụng dẫn

xuất )
- Các hợp chất hữu cơ có nhiệt độ bay hơi nhò hơn
3000C
- Khơng phân tích các chất hữu cơ có tính axít sẽ làm
hư cột




. Ngày nay người ta còn nối sắc ký khí với các đầu dò khối phổ (MS)
được gọi là sắc ký khối phổ ( GC/MS ), để xác đònh chính xác cấu
trúc, đònh danh các chất nghiên cứu , gọi tên các chất nhờ vào thư
viện phổ , ngòai ra còn nối sắc ký khí với quang phổ hồng ngọai
chuyển hóa Fourier ( FT-IR) để nhận danh các hợp chất hữu cơ, vô
cơ..


SẮC KÝ KHÍ
(GAS CHROMATOGRAPHY)


LÀ PHƯƠNG PHÁP TÁCH



DỰA TRÊN 2 QUÁ TRÌNH
* HẤP PHỤ
* GIẢI HẤP PHỤ



XẢY RA LIÊN TỤC GIỮA 2 PHA:
* PHA TĨNH : THƯỜNG LÀ RẮN HOẶC LỎNG
* PHA ĐỘNG : LÀ KHÍ


KHI NỐI VỚI CÁC ĐẦU DÒ (DETECTOR)
PHƯƠNG PHÁP CHO PHÉP



ĐỊNH TÍNH : DỰA VÀO THỜI
GIAN LƯU



ĐỊNH LƯNG : DỰA VÀO
CHIỀU CAO HOẶC DIỆN
TÍCH PEAK


CHROMATOGRAPHY

MOBILE PHASE

STATIONARY PHASE

INJECTOR

DETECTOR

Start

tM

tR1

tR2 tR3

tR4


BOÄ PHAÄN CHÍNH – GC
1. INJECTO – Tiêm mẫu
2. COÄT SAÉC KYÙ KHÍ
3. DETECTO - đầu dò


SÔ ÑOÀ THIEÁT BÒ

SÔ ÑOÀ THIEÁT BÒ


SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT MÁY SẮC KÝ KHÍ

Hình
Hình
Hình
1 11

SƠ ĐỒ MỘT HỆ SẮC KÝ VỚI ĐẦU DÒ FID
Bộ Lọc/ Bẫy hydrocacbon

H

Đồng hồ điều áp

Syringe/Sampler
RE SET

Injector
FID
Gas Carrier

Hydrogen

Air

Column
Lò cột

Hệ thống lấy và
xử lý số liệu