tìm hiểu về sắc kí lớp mỏng

II. Sắc ký lớp mỏng
Trong các sắc ký, kỹ thuật SKLM là phơng pháp
ít đòi hỏi thiết bị phức tạp nhất
cách tiến hành cũng thuộc loại đơn giản nhất.

SKLM
bổ sung nhng giá trị mới cho các phơng pháp sắc ký,
đợc chuyển từ sắc ký cột sang sắc ký cột hở,
để tách nhng lợng nhỏ hỗn hợp các chất.

SKLM có thể là sự kết hợp của nhiều cơ chế sắc ký
khác nhau.


Một số u điểm của SKLM
Yêu cầu trang thiết bị cần thiết đơn giản.
Cho kết quả nhanh, rất thuận tiện cho theo dõi phản
ứng, dự đoán nhanh các chất...
Thời gian thực hiện ngắn hơn so với sắc ký cột và sắc
ký giấy.
Khá kinh tế nên rất hiệu quả trong thm dò kết quả
của nhiều quá trỡnh khác nhau.
Vết nhỏ và gọn hơn vết của sắc ký giấy.
Tác dụng phân tách đợc rõ rệt hơn các phơng pháp
sắc ký khác.
Có thể dùng đợc các thuốc thử mạnh.


C¸c øng dông cña SKLM
SKLM øng dông chñ yÕu cho
• ®Þnh tÝnh

• thö ®é tinh khiÕt,
• b¸n ®Þnh lưîng
• vµ ®Þnh lưîng. 


1. Nguyên tắc của SKLM
Cũng nh tất cả các phơng pháp sắc ký khác, quá
trinh tách xẩy ra khi cho pha động chuyển động qua
pha tĩnh.
Pha tĩnh đợc rải thành lớp mỏng trên một giá đỡ
phẳng.
Pha động thấm theo lớp mỏng chủ yếu dới tác
dụng của lực mao quản.


1. Nguyên tắc của SKLM...
Trong quá trinh di chuyển của pha động:
nhờ các quá trinh hấp phụ và giải hấp phụ đợc
lặp đi lặp lại
do hệ số phân bố khác nhau
mà nhng chất khác nhau di chuyển theo hớng
chuyển động (pha động) với các tốc độ khác nhau.
Kết quả: mỗi chất trong hỗn hợp phân tích sẽ ở các
vị trí khác nhau trên bản mỏng đợc tách
riêng


1. Nguyên tắc của SKLM...
Giá đỡ:
thờng là các tấm kính phẳng đợc cắt sẵn

Hiện nay, giá đỡ dạng tấm phẳng kim loại (nhôm)
hay plastic cho các bản mỏng tráng sẵn.
Giá đỡ kiểu này:
thuận tiện cho việc vận chuyển
chia nhỏ bản mỏng lớn thành các bản mỏng phù hợp.


2. Các đại lợng đặc trng
trong SKLM
Tuyến dung môi

a. Các hệ số đánh giá sự di
chuyển của các chất:
z
f
Hệ số di chuyển R : R f
oạn đờng chất tan đi đợc là
từ tuyến xuất phát đến tâm của
vết sắc ký.
Rf cũng là tỷ số gia tốc độ di
chuyển của chất tan và của dung
môi trên bản mỏng.

m

l

l
z

Điểm xuất phát

n


2. Các đại lợng đặc trng
trong SKLM
a. Các hệ số đánh giá sự di chuyển của các
chất:
Hệ số di chuyển Rf:
Rf chỉ có giá trị từ 0 đến 1.
- Nếu Rf = 0: chất tan hoàn toàn không di chuyển,
- Nếu Rf= 1:chất tan di chuyển cùng tốc độ với dung
môi hay là không bị chất hấp phụ hấp phụ.
Còn dùng giá trị hRf:

hRf = 100.Rf.


2. C¸c ®¹i lƯîng ®Æc trng
trong SKLM
a. C¸c hÖ sè ®¸nh gi¸ sù di chuyÓn cña
c¸c chÊt:
 HÖ sè di chuyÓn Rf: cã thÓ ®ưîc tÝnh

1
Rf 
1K.
víi

Cs
K
Cm

Ws

Vm


Các yếu tố ảnh hởng đến Rf trong SKLM
chất lợng và hoạt tính của chất hấp phụ
bề dầy của lớp mỏng
tính chất, thành phần và độ tinh khiết của pha động
độ bão hoà dung môi trong binh sắc ký
phơng pháp khai triển sắc ký
tốc độ di chuyển của pha động
đoạn đờng pha động đi đợc
vị trí đa chất tan lên bản mỏng
lợng mẫu đa lên bản mỏng
ảnh hởng của chất tan khác, chất tạo phức, pH, nhiệt độ
độ chính xác của phép đo khoảng cách.


a. Các hệ số đánh giá sự di chuyển của các chất...
Giá trị Rx:
Việc ổn định giá trị Rf thờng gặp rất nhiều khó khn
về kỹ thuật tiến hành song song với chất đối chứng
trên cùng một bản mỏng nghĩa là tiến hành sắc ký
trong cùng một điều kiện.
Chất đối chiếu: chất chuẩn của chất định phân lập hay

chất có Rf gần với chất đang cần nghiên cứu.
Khi đó ngời ta sử dụng một đại lợng mới là Rx

R
của chất
Đoạn
định
đ-ờn
phân
f
=
R
=
x
R
của chất
Đoạn
đối chiếu
đ-ờn
f


a. C¸c hÖ sè ®¸nh gi¸ sù di chuyÓn cña c¸c chÊt:
 Gi¸ trÞ RM:

1
R
lg( 
1
)

M
R
f
•

Ngưêi ta thÊy r»ng cã sù liªn hÖ giữa gi¸ trÞ RM
vµ sè lưîng nhãm CH2 cã trong cÊu t¹o ph©n tö
cña c¸c hîp chÊt hữu c¬.
• Cã mèi liªn hÖ giữa gi¸ trÞ Rf , RM víi hÖ sè K.


b. Các hệ số đánh giá sự tách của các chất:

. Rf:
Rf là hiệu giá trị Rf của vết lân cận.
Nếu Rf càng lớn thì quá trình tách càng tốt.
cùng một giá trị Rf nhng sự tách còn phụ thuộc độ
giãn rộng của vết.
Rf còn phụ thuộc độ dài khai triển: vì tốc độ di
chuyển dung môi trên bản mỏng không thật sự đều.
cùng Rf nhng khoảng cách giữa các vết còn phụ
thuộc đoạn đờng dung môi di chuyển: càng lớn các
vết càng tách xa nhau.


b. Các hệ số đánh giá sự tách của các chất:

. Hệ số tách K:
R
10

R
K
10 R
R

A
K
R R
10
K
B 10 10
M
(A
)

M
(A
)

M
(A
)

M
(B
)

M
(B
)

M
(B
)


Đôi khi ngời ta còn tính hệ số tách K qua số đĩa lý
thuyết N và các giá trị Rf(A) và Rf(B) theo công
thức:

R
R
f(
A
)
f(
B
)
K
N
.
R
R
f(
A
)
f(
B
)

c. C¸c hÖ sè ®¸nh gi¸ sù hiÖu nghiÖm cña b¶n
máng:

. Sè ®Üa lý thuyÕt N:

TuyÕn dung m«i

l
.
R
z2
2
N

16
.()
16
.(f)
m
m

m
l

ChiÒu cao ®Üa lý thuyÕt H:

z

2

m
H
16z
§iÓm xuÊt ph¸t

.


3. Pha tĩnh-Chất hấp phụ:
Trong SKLM, sử dụng nhiều loại chất hấp phụ
Chất hấp phụ đợc sử dụng phổ biến là: silicagel, nhôm
oxid, kieselguhr, cellulose, nhựa trao đổi ion...
Ngoài ra ngời ta còn dùng các chất hấp phụ biến tính
là các chất hấp phụ thông thờng nhng đợc tẩm các chất
lỏng hữu cơ nh:
các amin cao phân tử,
acid di ethylhexyl phosphoric,
tributyl phosphat....

Cơ chế tách của các chất hấp phụ trên rất khác nhau
một số dựa trên khả năng hấp phụ là chủ yếu số khác
lại có tính trao đổi ion là chủ yếu.


4. Pha động:
Trong sắc ký hấp phụ việc chọn đúng dung môi ý nghĩa rất
quan trọng.
Khi chọn dung môi phải chú ý đến các yếu tố sau:
- phải hoà tan tơng đối tốt tất cả các cấu tử cần phân tích.

- bị hấp phụ tối thiểu trên pha tĩnh (chất hấp phụ)
- khả năng xẩy ra phản ứng hoá học với chất tan cũng nh
chất hấp phụ
- độ bay hơi, sự phân lớp khi dùng hỗn hợp dung môi
- sự tinh khiết của dung môi nhất là các dung môi không
phân cực phải không đợc chứa các dung môi
phân cực nh alcol và nhất là nớc.


4. Pha ®éng:
Đo¹n ®ưêng dung m«i ®i ®ưîc lx phô thuéc vµo thêi gian t
theo c«ng thøc thùc nghiÖm: lx2 = b.t + a víi a vµ b lµ
c¸c h»ng sè phô thuéc ®iÒu kiÖn s¾c ký .
Tèc ®é di chuyÓn
cña dung m«i

Qu·ng ®-êng
x) dm«i ®i


4. Pha động:
Lợng dung môi không phân bố đều trên bản mỏng mà cũng
giảm dần dần dọc theo hớng khai triển và phần đầu và cuối
thay đổi khá nhiều.
V
đ

0,1

0,8 R

f


5. Kỹ thuật tiến hành sklm:
Có thể chia quá trình SKLM thành các giai
đoạn:
Chuẩn bị bản mỏng,
a mẫu lên bản mỏng,
Khai triển bản mỏng với pha động thích hợp
(Hiện màu)
Xử lý bản mỏng để thu kết quả.


5. Kỹ thuật tiến hành sklm:
a. Chuẩn bị bản mỏng:
Hiện nay các bản mỏng thờng đợc tráng sẵn có
thể tẩm chất phát huỳnh quang hay không.
Tuy nhiên trong một số trờng hợp ngời dùng vẫn
có thể phải tự tráng lấy bản mỏng đáp ứng cho yêu
cầu riêng.
Hoạt hoá bản mỏng: Các bản mỏng tráng sẵn hay
tự tráng trớc khi sử dụng phải đợc hoạt hoá.
Thông thờng các bản mỏng đợc hoạt hoá trong
khoảng 30 phút ở 110oC.


5. Kỹ thuật tiến hành sklm:
b. a mẫu lên bản mỏng:
Trong định tính có thể đa mẫu lên bản mỏng bằng
các mao quản thuỷ tinh hoặc vi pipet.

Trong định lợng hay bán định lợng, độ chính
xác của kết quả phụ thuộc rất nhiều vào độ chính
xác của lợng mẫu đa vào sắc ký.
Khi đó việc dùng các thiết bị chấm có định mức
chính xác là rất cần thiết.
Lợng mẫu và vị trí đa mẫu lên bản mỏng cũng
có nhiều ảnh hởng đến kết quả.


5. Kỹ thuật tiến hành sklm:
c. Khai triển:
là cho pha động di chuyển qua pha tĩnh để tách
hỗn hợp phân tích thành các cấu tử nằm ở các vị trí
khác nhau trên bản mỏng
Tuỳ theo hớng chuyển động và thành phần của
pha động mà có thể có các cách khai triển sau:
Sắc ký đi lên
Sắc ký đi xuống
Sắc ký liên tục
Sắc ký lặp
Sắc ký đa bậc
Sắc ký hai chiều