MẪU báo cáo THÍ NGHIỆM HOÁ hữu cơ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (360.33 KB, 26 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HỐ HỌC & THỰC PHẨM

*******************

MẪU BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM HỐ HỮU CƠ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2020

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA CN HOÁ HỌC-THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

THÍ NGHIỆM
HỐ HỮU CƠ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BÀI 1

TINH CHẾ CHẤT RẮN BẰNG KỸ THUẬT
KẾT TINH VÀ THĂNG HOA

Ngày thí nghiệm:

ĐIỂM

Lớp:

Nhóm:

Tên:

MSSV:

Tên:

MSSV:

Tên:

MSSV:

Chữ ký GVHD

A. CHUẨN BỊ BÀI THÍ NGHIỆM
(Sinh viên phải hồn thành trước khi trước khi vào PTN làm thí
nghiệm)
1. Mục tiêu thí nghiệm
a) Lựa chọn dung môi để kết tinh
b) Kỹ thuật kết tinh
c) Kỹ thuật thăng hoa
2

d) Kỹ thuật xác định điểm nóng chảy
2. Tính chất vật lý và tính an tồn của các hố chất
Tên
hợp chất

Cấu trúc

MW

mp
(oC)

bp
(oC)

Tỷ
trọng

Tính
an tồn

Benzoic
acid
Ethanol
3. Quy trình tiến hành thí nghiệm
(Sinh viên trình bày bằng hình vẽ hoặc sơ đồ mơ tả lại các bước tiến
hành thí nghiệm)
a) Lựa chọn dung mơi kết tinh

b) Kỹ thuật kết tinh

c) Kỹ thuật thăng hoa

d) Kỹ thuật xác định nhiệt độ nóng chảy

Vẽ hình hệ thống đo nhiệt độ nóng chảy kèm chú thích

B. BÁO CÁO Q TRÌNH THÍ NGHIỆM
3

(Sinh viên hồn thành phần này theo từng nhóm thí nghiệm)
1. Thí nghiệm lựa chọn dung mơi kết tinh
a) Mơ tả hiện tượng xảy ra khi thực hiện thí nghiệm lựa chọn dung
mơi kết tinh

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b) Kết quả thí nghiệm lựa chọn dung môi kết tinh

.....................................................................................................................................
c) Bàn luận về kết quả thí nghiệm lựa chọn dung mơi kết tinh

.....................................................................................................................................
2. Thí nghiệm q trình kết tinh
a) Mơ tả hiện tượng xảy ra trong q trình thực hiện thí nghiệm kết
tinh

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b) Mơ tả sản phẩm, khối lượng sản phẩm và tính hiệu suất q trình
kết tinh

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

c) Bàn luận về kết quả thí nghiệm kết tinh

.....................................................................................................................................
3. Thí nghiệm q trình thăng hoa
a) Mơ tả hiện tượng xảy ra trong q trình thực hiện thí nghiệm thăng
hoa

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
4

b) Mô tả sản phẩm, khối lượng sản phẩm và tính hiệu suất q trình
thăng hoa

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
c) Bàn luận về kết quả thí nghiệm kết tinh

.....................................................................................................................................
4. Thí nghiệm đo nhiệt độ nóng chảy
a) Mơ tả hiện tượng xảy ra trong q trình đo nhiệt độ nóng chảy

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b) Kết quả thí nghiệm đo nhiệt độ nóng chảy
- Nhiệt độ nóng chảy:
- Khoảng nóng chảy:
c) Bàn luận về kết quả thí nghiệm đo nhiệt độ nóng chảy

.....................................................................................................................................
C. TRẢ LỜI CÂU HỎI
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA CN HỐ HỌC-THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

THÍ NGHIỆM
HỐ HỮU CƠ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BÀI 2

TÁCH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP CHIẾT

Ngày thí nghiệm:
Lớp:

ĐIỂM
Nhóm:
5

Tên:

MSSV:

Tên:

MSSV:

Tên:

MSSV:

Chữ ký GVHD

A. CHUẨN BỊ BÀI THÍ NGHIỆM
(Sinh viên phải hồn thành trước khi trước khi vào PTN làm thí
nghiệm)
1. Mục tiêu thí nghiệm

2. Tính chất vật lý và tính an tồn của các hố chất
Tên
hợp chất

Cấu trúc

MW

mp
(oC)

bp
(oC)

Tỷ
trọng

Tính

an tồn

Aspirin
β-Naphthol
Naphthalene
Diethyl ether
Hydrochloric
acid
Sodium
hydroxide
Sodium
bicarbonate
3. Quy trình tiến hành thí nghiệm
6

a) Quy trình chiết tách aspirin, -naphthol và naphthalene
Vẽ sơ đồ chiết tách 3 chất ra khỏi hỗn hợp kèm theo các phương trình
phản ứng xảy ra. Gợi ý: nên vẽ trên nền dụng cụ phễu chiết và phân biệt
rõ từng công đoạn sẽ tiếp tục với pha nào.

b) Xác định nhiệt độ nóng chảy
Vẽ hình bộ dụng cụ đo nhiệt độ nóng chảy kèm chú thích.

B. BÁO CÁO Q TRÌNH THÍ NGHIỆM
7

(Sinh viên hồn thành phần này theo từng nhóm thí nghiệm)
1. Quá trình tách hỗn hợp bằng phương pháp chiết

a) Mơ tả và gỉai thích hiện tượng xảy ra trong q trình tách aspirin

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b) Mơ tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong q trình tách naphthol

.....................................................................................................................................
c) Mơ tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong q trình tách
naphthalene

.....................................................................................................................................
2. Kết quả sản phẩm thu được sau quá trình chiết
a) Aspirin
- Nhiệt độ nóng chảy (oC):
- Khoảng nóng chảy (oC):
- Khối lượng (g):
- Hiệu suất tách chiết (%): (ghi rõ cách tính tốn)

b) -Naphthol
- Nhiệt độ nóng chảy (oC):
- Khoảng nóng chảy (oC):
- Khối lượng (g):
- Hiệu suất tách chiết (%): (ghi rõ cách tính tốn)
8

c) Naphthalene
- Nhiệt độ nóng chảy (oC):
- Khoảng nóng chảy (oC):
- Khối lượng (g):

- Hiệu suất tách chiết (%): (ghi rõ cách tính tốn)
C. TRẢ LỜI CÂU HỎI

9

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA CN HOÁ HỌC-THỰC PHẨM

THÍ NGHIỆM
HỐ HỮU CƠ

BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BÀI 3

TÁCH CÁC CHẤT LỎNG BẰNG PHƯƠNG
PHÁP CHƯNG CẤT

Ngày thí nghiệm:

ĐIỂM

Lớp:

Nhóm:

Tên:

MSSV:

Tên:

MSSV:

Tên:

MSSV:

Chữ ký GVHD

A. CHUẨN BỊ BÀI THÍ NGHIỆM
(Sinh viên phải hoàn thành trước khi trước khi vào PTN làm thí
nghiệm)
1. Mục tiêu thí nghiệm

2. Tính chất vật lý và tính an tồn của các hố chất
Tên
hợp chất

Cấu trúc

MW

mp
(oC)

bp
(oC)

Tỷ
trọng

Tính
an tồn

Ethanol
10

Nước

3. Quy trình tiến hành thí nghiệm
(Sinh viên trình bày bằng hình vẽ hoặc sơ đồ mơ tả lại các bước tiến
hành thí nghiệm)
a) Chưng cất đơn
Vẽ hình hệ thống chưng cất đơn kèm chú thích.

b) Chưng cất phân đoạn
Vẽ hình hệ thống chưng cất phân đoạn kèm chú thích.

B. BÁO CÁO Q TRÌNH THÍ NGHIỆM
(Sinh viên hồn thành phần này theo từng nhóm thí nghiệm)

1. Mơ tả hiện tượng xảy ra trong quá trình chưng cất
a) Chưng cất đơn
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b) Chưng cất phân đoạn

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA CN HOÁ HỌC-THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HỐ HỌC

THÍ NGHIỆM
HỐ HỮU CƠ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BÀI 4

SẮC KÝ

Ngày thí nghiệm: 30/10/2010

ĐIỂM

Lớp: 19116CLA2

Nhóm: 6

Tên: Lê Đức Huy Hoàng

MSSV: 19116041

Tên: Trần Huy

MSSV: 19116034

Tên:

MSSV:

Chữ ký GVHD

A. CHUẨN BỊ BÀI THÍ NGHIỆM
(Sinh viên phải hồn thành trước khi trước khi vào PTN làm thí nghiệm)
1. Mục tiêu thí nghiệm
- Present the principles of the chromatography technique.
- Apply Thin-layer chromatography (TLC) technique to analyze a sample.
- Apply Column chromatography (CC) technique to separate and purify a mixture. Present the principles
of the chromatography technique.
2. Tính chất vật lý và tính an tồn của các hố chất
Tên
hợp chất

Cấu trúc

MW
(g/mol)

mp
(oC)

bp
(oC)

Tỷ
trọng
(kg/m3)

Tính
an tồn

n-Hexane

86.18

-95.3

68.7

665

Inflammable
Irritant
Health Hazard
Environmental Hazard

Ethyl acetate

88.11

-83.6

77.1

902

Inflammable
Irritant

13

Acetone

58.08

-96.55

55.75

791

Inflammable
Irritant

Methanol

32.042

-97.6

64.7

790

Inflammable
Toxic
Health Hazard

Sodium
Sulfate

142.04

884

1.429

0.0026

Corrosive
Irritant

Silica gel

60.084

-1736

2230

700

Health Hazard

3. Quy trình tiến hành thí nghiệm
a) Liệt kê các bước chính thực hiện TLC phân tích định tính
Các giai đoạn thực hiện TLC phân tích định tính :

Giai đoạn 1 : Chuẩn bị vi quản.
Giai đoạn 2 : Chuẩn bị bảng TLC.
Giai đoạn 3 : Chuẩn bị dung môi.
Giai đoạn 4 : Chấm mẫu chất lên bảng TLC.
Giai đoạn 5 : Triển khai bảng TLC.
Giai đoạn 6 : Hiện hình vết trên bảng TLC.
Giai đoạn 7 : Tính tốn Rƒ.

b) Tiến trình thí nghiệm TLC phân tích định tính chi tiết
Vẽ sơ đồ q trình thí nghiệm sắc ký lớp mỏng (gợi ý: dùng hình ảnh)

14

c) Liệt kê các bước chính thực hiện sắc ký cột
Các giai đoạn chính thực hiện sắc ký cột :
Giai đoạn 1 : Chuẩn bị các vật dùng cần thiết.
Giai đoạn 2 : Chuẩn bị mẫu nạp cột.
Giai đoạn 3 : Chọn hệ dung môi giải ly.
Giai đoạn 4 : Nhồi cột.
Giai đoạn 5 : Nạp mẫu vào đầu cột.
Giai đoạn 6 : Giải ly sắc ký cột.
Giai đoạn 7 : Kiểm tra bằng TLC và gộp các phân đoạn.
d) Tiến trình thí nghiệm sắc ký cột
Vẽ sơ đồ q trình thí nghiệm sắc ký lớp cột

15

16

B. BÁO CÁO Q TRÌNH THÍ NGHIỆM
(Sinh viên hồn thành phần này theo từng nhóm thí nghiệm)
1. Sắc ký lớp mỏng
a) Mơ tả hiện tượng xảy ra trong q trình thí nghiệm TLC phân tích định tính
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
b) Kết quả TLC phân tích định tính
Dán hình TLC phân tích định tính của mẫu
Hệ dung mơi giải ly:

c) Tính tốn Rf
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
17

d) Nhận xét
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
2. Sắc ký cột
a) Mô tả hiện tượng xảy ra trong q trình thí nghiệm sắc ký cột
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
b) Kết quả sắc ký cột
Dán hình TLC của sản phẩm sau khi tách bằng sắc ký cột so sánh với mẫu hỗn hợp ban đầu
Hệ dung mơi giải ly:

c) Tính toán Rf
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
18

..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
d) Nhận xét
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................

C. TRẢ LỜI CÂU HỎI
Sắc ký mỏng:
Câu 1: Hãy trình bày nguyên tắc tách các hợp chất hữu cơ bằng kỹ thuật sắc ký
-

Trả lời: Kỹ thuật sắc ký là một phương pháp phân tách vật lý giữa hai pha: pha tĩnh và pha động. Pha động
di chuyển theo một hướng xác định và đi ngang pha tĩnh. Hỗn hợp cần tách được nạp vào một đầu của pha
tĩnh. Tùy thuộc vào mức độ tương tác mà các hợp chất di chuyển với tốc độ khác nhau nên có thể tách nhau

ra

Câu 2: Trong q trình phân tích TLC trên bảng TLC silica gel, 2-propanol được sử dụng làm dung môi
triển khai sắc ký lớp mỏng, hai mẫu chất A và B di chuyển cùng với mức dung mơi và kết quả R f =1. Bạn
có thể kết luận chất A vs chất B giống hệt nhau không? Nếu khơng, cần thực hiện thêm thí nghiệm nào?
-

Trả lời: Chúng ta không thể kết luận chất A và B giống hệt nhau. Với kết quả R f = 1 thì đây là 2 hợp chất
khơng phân cực. Chúng ta cần thực hiện thí nghiệm với hỗn hợp dung mơi kém phân cực hơn ví dụ
Dichloromthane vì 2-propanol là một dung môi phân cực tốt.

Câu 3: Với hợp chất A, khi đươc triển khai bằng bảng TLC trong diethyl ether giá trị R f của A là 0,34;
trong khi pentane giá trị Rf của A là 0,44. Trong khi đó hợp chất B có giá trị R f là 0,42 trong pentane và
Rf là 0,6 trong diethyl ether. Dung môi nào sẽ tốt hơn để tách hỗn hợp A và B bằng TLC? Hãy giải thích
-

Trả lời: Pentane sẽ là dung môi tách hỗn hợp A và B tốt hơn diethyl ether vì giá trị R f của hai hợp chất A
và B có khoảng cách xa hơn so với dung môi diethyl ether mà giá trị R f là khoảng tỉ số khoảng cách giữa
độ cao vệt màu so với đoạn đường mà dung môi đi được

Câu 4: Một sinh viên cần phân tích hỗn hợp chứa alcohol và ketone bằng TLC silica gel. Hãy tham khảo
Bảng 2.6.1 và đề xuất dung môi phù hợp cho hỗn hợp này
-

Trả lời: Có thể dùng dung mơi acetone ngun chất để tách hôn hợp alcohol và ketone bằng TLC silica gel

19

Câu 5: Xem xét các hợp chất 4-tert-butylcyclohexanol và 4-tert-butylcyclohexanone. Nếu sử dụng TLC

silica gel pha thường, hợp chất nào trong hai hợp chất nào trong hai hợp chất sẽ có giá trị R f cao hơn khi
dùng ethyl acetone làm dung mơi triển khai? Chất nào sẽ có giá trị R f cao khi dùng dichloromethane làm
dung môi triển khai? Hãy đưa ra lời giải thích trong từng trường hợp
-

Trả lời:



Ethyl acetone: trong trường hợp này chất có Rf cao hơn là 4-tert-butylcyclohexanone vì đây là một hợp
chất kém phân cực và đây là một dung môi phân cực nên khoảng cách hợp chất đi được trên TLC sẽ xa



Dichloromethane: trong trường hợp này chất có R f cao hơn là 4-tert-butylcyclohexanol vì đây là một hợp
chất phân cực tốt trong dung môi kém phân cực.

Câu 6: Sau khi cơ lập xong hợp chất hữu cơ, có thể dùng kỹ thuật TLC để xác định mức độ tinh sạch của
chất được cô lập không? Hãy cho biết cách tiến hành
-

Trả lời: Sau khi cô lập xong hợp chất hữu cơ, có thể dùng kỹ thuật TLC xác định độ tinh sạch của chất đó
theo các bước sau



Bước 1: Xác định hợp chất là phân cực hay không phân cực để chọn dung mơi



Bước 2: Chuẩn bị bình triển khai sắc ký mỏng và TLC đã kẻ vạch ban đầu



Bước 3: Đánh dấu 2 vị trí trên TLC, một cho hợp chất vừa cô lập, một cho hợp chất tinh khiết



Bước 4: Tiến hành nhỏ hai hợp chất vào 2 vị trí đánh dấu và cho vào bình triển khai sắc ký



Bước 5: Quan sát dung môi di chuyển trên TLC. Sau một thời gian nếu khơng thấy màu có thể đem soi trên
đèn UV



Bước 6: Tính tốn Rf. Hợp chất càng tinh khiết khi Rf cơ lập của nó càng bằng Rf tinh khiết

Câu 7: Giả sử một hỗn hợp phản ứng có hai tác chất ban đầu là A và B. A phân cực hơn B. Sau 2 giờ tiến
hành phản ứng, có thể dùng kỹ thuật TLC để kiểm tra tiến trình phản ứng được khơng? (Gợi ý: đã tạo
thành sản phẩm hay chưa? A và B còn hay đã phản ứng hết?). Giả sử sản phẩm C phân cực hơn A và B và
dung môi X có thể tách tốt cả 3 chất A, B và C, hãy so sánh và giải thích giá trị R f của từng chất trên
trong bảng TLC với dung môi giải ly là X? Hãy vẽ hình vị trí các vệt hiện trên bảng TLC.
-

Trả lời:



Ta có thể sử dụng kỹ thuật TLC để kiểm tra tiến trình phản ứng bằng cách nhỏ vài giọt hỗn hợp sau khi
phản ứng lên TLC và đưa vào bình triển khai sắc ký mỏng với dung môi phân cực tốt. Sau một khoảng thời
gian, các chấm màu sẽ bắt đầu xuất hiện. Nếu đã phản ứng hết sẽ chỉ xuất hiện một chấm màu. Nếu chưa
phản ứng hết sẽ xuất hiện từ 2-3 chấm dựa vào lượng dư của tác chất. Vì A phân cực hơn B nên chấm thấp
nhất sẽ là của lượng dư hợp chất A, tiếp theo đó là sản phẩm của phản ứng A+B sẽ là chấm màu ở giữa,
chấm màu cao nhất sẽ là chấm màu của chất B cịn dư

X là dung mơi phân cực

X là dung môi kém phân cực



RfC < RfA < RfB



RfB < RfA < RfB



Vì C là hợp chất phân cực hơn cả A và B nên



Trong 3 chất B là hợp chất kém phân cực nhất

20

C sẽ có Rf thấp nhất rồi đến A và B

nên sẽ bị giữ lại ở dưới nên Rf sẽ nhỏ hơn A
và B

Câu 8: Một sinh viên chấm một mẫu chất chưa biết trên bảng TLC và triển khai bảng trong dung mơi
dichloromethane. Chỉ có 1 vết xuất hiện với Rf = 0,95. Điều này có thể khẳng định chất này tinh khiết
khơng? Cần làm gì để xác định độ tinh khiết của mẫu
-

Trả lời:...........................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
Câu 9: Hai sinh viên A và B được giao mỗi người một mẫu chất chưa biết. Cả hai mẫu đều là không màu.
Cả hai sinh viên đều dùng bản màu TLC như nhau và triển khai cùng một hệ thống giải ly. Mỗi người đều
thu được kết quả là một vết với Rf = 0,75. Làm cách nào để chứng minh hai mẫu đó là một
-

Trả lời: Ta trộn hai mẫu chất đó lại với nhau và dùng lại bản màu TLC và triển khai cùng một hệ thống
giải ly ta. Nếu trên TLC chỉ xuất hiện một chấm màu đo được R f = 0,75 thì hai mẫu chất đó là một

Sắc ký cột
Câu 1: Hãy trình bày nguyên tắc chung của sắc ký cột?
-

Trả lời:



Sắc ký cột có cơ sở lí thuyết trên nền tảng sắc kí phân bố



Sắc ký lỏng, cịn được gọi là sắc ký cột, thường được sử dụng để tách các hợp chất có độ
bay hơi thấp với một lượng lớn mẫu khác nhau.
21

Câu 2: Pha tĩnh dùng trong kỹ thuật sắc ký cột là chất gì? Đặc tính kỹ thuật của pha tĩnh dùng trong sắc
ký cột có gì khác so với kỹ thuật sắc ký lớp mỏng?
-

Trả lời:


Pha tĩnh là chất hấp thụ rắn được nhồi vào cột
o Silica gel loại thường, hợp chất không phân cực được giải ly khỏi cột trước, hợp
chất phân cực được giải ly sau. Với 2 phân tử khơng phân cực, phân tử nào có
trọng luợng phân tử lớn sẽ có tính phân cực mạnh hơn phân tử kia, nó bị pha tĩnh
giữ lại trong cột nên di chuyển ra khỏi cột chậm hơn so với các phân tử nhỏ, và
cũng có khi nó ở lại lâu hơn trong cột so với phân tử tuy có tính phân cực.
o Pha tĩnh là một chất rắn được uốn cong với lớp phủ chất lỏng được đóng thành cột.
Dung mơi rửa giải đóng vai trị như pha động. Khi dung môi rửa giải đi xuống cột,
sự phân tách xảy ra bởi nhiều cân bằng của các hợp chất giữa pha tĩnh và pha
động. Độ phân cực tương đối của hai pha này xác định thứ tự các hợp chất trong
mẫu rửa giải khỏi cột.
o Với chất hấp phụ phân cực như silica gel, hợp chất được đại diện bởi A, rửa giải

trước, ít phân cực hơn hợp chất B.



Đặc tính kỹ thuật của pha tĩnh dùng trong sắc ký cột so với kỹ thuật sắc ký lớp mỏng:

Sắc ký cột
Là silica gel loại thường, hợp chất không phân
Sắc ký lớp mỏng
- Một lớp mỏng khoảng 0,25 nm của một loại
hợp chất hấp thu (silica gel, alumin,..) được
tráng thành lớp mỏng, đều, phủ lên tấm kiếng,
tấm nhôm, hay tấm plastic. Chất hấp thu trên
nhờ giá đỡ sulphat canxi khan, tinh bột hay một
lọai polymer hữu cơ.

cực được giải ly khỏi cột trước, hợp chất phân
cực được giải ly sau. Với 2 phân tử khơng phân
cực, phân tử n có trọng luợng phân tử lớn sẽ
có tính phân cực mạnh hơn phân tử kia, nó bị
pha tĩnh giữ lại trong cột nên di chuyển ra khỏi
cột chậm hơn so với các phân tử nhỏ, và cũng có
khi nó ở lại lâu hơn trong cột so với phân tử tuy
có tính phân cực.

Câu 3: Trong bài thí nghiệm này, vì sao chọn n-hexane làm dung môi giải ly đầu tiên cho sắc ký cột?
-

Trả lời: Chọn n-hexane làm dung môi giải ly đầu tiên cho sắc kí cột vì
22



Các chất không phân cực: chọn các hệ không phân cực nHexan:CHCl3 9:1, 4:1, 1:1, hoặc
nHexan: EteOAc 9:1, 4:1,...,



Các chất kém phân cực cũng có thể chọn nHexan:Aceton các tỷ lệ...



Các chất phân cực có thể chọn các hệ dung môi phân cực hơn nữa cho đến hệ phân cực
mạnh là hệ CHCl3:MeOH:H2O 65:35:7, hoặc mạnh nhất là có thêm axit acetic.



Nếu chia thang của độ phân cực của các dung mơi thơng thường là 10 thì độ phân cực của
nHexan (= 0) < CH2Cl2 < CHCl3 < Etyl Acetat < ...< Aceton < ...< H2O (=10).

Câu 4: Trong quá trình sắc ký cột với dịch chiết lá mồng tơi, vì sao vạch màu vàng của β-carotene tách
và ra khỏi cột khi giải ly với 100% hexane?
-

Trả lời:


Caroten - C40H56 là hiđrocacbon chưa bão hồ, khơng tan trong nước mà chỉ tan trong
các dung môi hữu cơ.



Việc tách β-carotene ra khỏi hỗn hợp các carotenoid khác dựa trên tính phân cực của các
hợp chất. β-Carotene là một hợp chất không phân cực, vì vậy nó được tách ra với một
dung mơi khơng phân cực như hexane.

Câu 5: Cũng trong thí nghiệm sắc ký cột với dịch chiết lá mồng tơi, sau khi tách loại β-carotene ra khỏi
cột, hãy đề xuất dung môi (hoặc hệ dung môi) để tách chlorophyll ra khỏi sắc ký cột.
-

Trả lời: Chlorophyl không tan trong nước, chỉ tan trong các dung mơi hữu cơ. Vì vậy khi muốn
tách chlorophyl ra khỏi lá, bắt buộc phải dùng một dung môi hữu cơ như: ete, cồn, benzen hay
axeton, …

Câu 6: Để chuẩn bị cho q trình sắc kí cột, cần điều chế dịch chiết chứa acetone chứa β-carotene và
chlorophyll từ lá mồng tơi. Tại sao phải đuổi hết acetone rồi them một ít n-hexane để tạo dạng sệt rồi mới
đưa vào cột?
-

Trả lời: Vì acetone sẽ hịa tan chlorophyll.

Câu 7: Hãy cho biết nguyên nhân cột bị “gãy” trong quá trình giải ly và đề xuất cách khắc phục.
-

Trả lời:


Nguyên nhân: Thay đổi dung môi giải ly trong quá trình triển khai. Một hỗn hợp gồm hai
dung mơi thường được sử dụng để triển khai sắc ký cột. Nếu việc thay đổi dung môi được

thực hiện quá đột ngột, có thể tạo ra sự tỏa nhiệt do thay đổi tương tác giữa dung môi và
chất hấp thụ gây hiện tượng nứt cột hấp thụ.

23



Cách khắc phục: Để tránh hiện tượng này khi thay đổi dung môi lần lượt pha dung môi
phân cực vào dung môi kém phân cực với các nồng độ lần lượt là 1%, 5%, 10%, 25%,
50% và 100%.

Câu 8: Sau khi chất hấp thụ được nạp vào cột sắc ký lỏng, điều quan trọng là mức dung môi không được
hạ thấp xuống dưới bề mặt của chất hấp thụ. Hãy cho biết lý do.
-

Trả lời: Không lúc nào được để mức dung môi ở dưới mức silica trong cột (hiện tượng “chạy
khô”). Dung môi nên được bổ sung thường xuyên trước khi điều này xảy ra. Nạp dung môi khi
mức dung môi trên lớp cát bảo vệ khoảng 2cm. Thêm dung mơi sớm khi dung mơi vẫn cịn trong
cột sẽ giảm thiểu được việc bề mặt silica bị xáo trộn và các liên kết ở phía trên đỉnh của cột bị phá
vỡ.

Câu 9: Những sự cố nào có thể xảy ra trong quá trình nạp cột sắc ký lỏng?
-

Trả lời:
Vấn đề xảy ra

Nguyên nhân

Chạy sắc ký bản mỏng

- Lượng mẫu quá nhiều lên TLC. - Chạy lại bản mỏng nhưng với
lượng mẫu chấm nhỏ hơn, phải
chắc rằng các vết chấm không
quá lớn.
- Phân tách kém do các vết bị
- Thay đổi hệ dung môi, thử thay
hexan bằng toluene hoặc
kéo vệt.
diclometan.

TLC bị bẩn

Cách giải quyết

Sản phẩm cần rất nhiều

- Việc dải thu mẫu hay bị kéo vết - Cố gắng làm tăng độ phân cực
thời gian mới ra khỏi cột trên cột đồng nghĩa với việc cần của hệ dung môi. Giữ nguyên hệ
dung môi, chỉ tăng % của cấu tử
thu rất nhiều phân đoạn, từ đó phân cực hơn.
mới thu được mẫu.
- Nếu khơng có cấu tử sản phẩm
có Rf thấp hơn, việc thay đổi lớn
về độ phân cực có thể sẽ tiết
kiệm được thời gian.
- Nếu không thử tăng độ phân
cực bằng nhiều bước nhỏ tới khi
toàn bộ mẫu tách thu được.

- Ngồi ra có thể thay đổi tốc độ
thu hồi.
Sản phẩm khơng ra khỏi - Hợp chất có thể đã bị phân hủy
cột, hoặc không nằm trên silica.
trong bất cứ phân đoạn
nào
- Hợp chất đã ra khỏi cột cùng
dung mơi đầu
- Các phân đoạn có nồng độ q

- Kiểm tra độ bền của hợp chất
trên sắc ký bản mỏng 2 chiều
(2D-TLC)
- Kiểm tra lại phân đoạn đầu tiên,
và bất kỳ dung môi nào đi qua
cột sau khi đã đưa mẫu lên cột
- Cô lại 5 phân đoạn trong
24

lỗng nên khơng dị được sản khoảng có xác xuất tìm thấy sản
phẩm.
phẩm lớn nhất.
Sản phẩm tan kém trong
hệ dung môi cho khả
năng tách lớn nhất

- Thử cách đưa mẫu khô lên cột.

Sản phẩm rất kém bền - Với các hợp chất kém bền với - Thử them axit axetic 0.1 →

với axit/ bazo
bazo (có tính axit)
0.5% vào dung mơi.
- Với các hợp chất kém bền với - Thử them trietylamin 0.05 →
axit (có tính bazo)
10% vào dung mơi. Nên sử dụng
vật liệu nhồi alumina Al2O3 hơn
là silica.
Hợp chất quá phân cực - Với các hợp chất quá phân cực
hoặc phân cực quá kém,
không cho giá trị Rf
trong khoảng mong
muốn.

- Với các chất kém phân cực

- Thử silica gel pha đảo
- Thử với một hệ dung môi phân
cực hơn: thêm dung môi amoni
hydroxit đặc (10%) trong
methanol vào diclometan. Lưu ý
không thêm q 10% vì khi đó
methanol sẽ hịa tan silica.
- Nếu giá trị Rf cao và việc phân
tách đơn giản, sẽ khơng có vấn
đề gì cho dù muốn thử đổi lượng
silica hơn là thử cột đầy.
- Sử dụng kĩ thuật làm sạch khác,
chẳng hạn như kết tinh hoặc
chưng cất

- Tùy vào bước tiếp theo trong
q trình thí nghiệm, chưa cần
thực hiện q trình này ngay, sau
khi hợp chất đó được chuyển
sang một dẫn xuất khác dễ thực
hiện hơn thì làm mới sắc ký cột.

Hợp chất nhạy với độ
ẩm – bị phân hủy ngay
trong cột.

- Thử dung loại alumina trung
tính khơ.
- Sấy silica trong điều kiện chân
không trước khi sử dụng. Để khô
qua đêm ở nhiệt độ 60-80 độ C
- Tăng tốc độ dòng hoặc giảm
lượng silica (nếu hợp chất nhạy
vừa với độ ẩm)

Câu 10: Nạp mẫu là hỗn hợp các hợp chất dưới đây vào cột silica gel và giải ly. Hãy sắp xếp thứ tự các
chất ra khỏi cột silica gel:
(a) 2-octanol
25

MẪU báo cáo THÍ NGHIỆM HOÁ hữu cơ

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về