sac ky long tai lieu hoan chinh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.58 MB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CHƯƠNG 1: KỸ THUẬT PHÂN

TÁCH – SẮC KÝ LỎNG

PP PHÂN TÍCH HĨA LÝ ỨNG

DỤNG TRONG LỌC HÓA DẦU

GV : ThS. KHƯU CHÂU QUANG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC

NỘI DUNG

1.

LÝ THUYẾT VỀ HPLC

2.

CẤU TẠO CỦA HPLC

3.

LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

HPLC : High performance liquid chromatography,
gọi là sắc ký lỏng hiệu năng cao.

HPLC là phương pháp tách dựa trên các quá
trình tương tác xảy ra liên tục giữa chất phân tích
và hai pha:

1.1. Khái niệm

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

Phân loại dựa trên bản chất các tương tác như:

 Sắc ký phân bố: pha tĩnh là chất lỏng.

 Sắc ký hấp phụ: pha tĩnh là chất hấp phụ.

 Sắc ký trao đổi ion: pha tĩnh là chất trao đổi ion.

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

5

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

Sắc ký hấp phụ pha thuận: NP - HPLC
1.2. Phân loại

(ái nước).

(kỵ nước).

hưởng

6

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

Sắc ký hấp phụ pha đảo: RP - HPLC
1.2. Phân loại

.

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

Sắc ký phân bố: P - HPLC

1.2. Phân loại

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

Sắc ký trao đổi ion: IE - HPLC
1.2. Phân loại

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

9

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

Sắc ký rây phân tử: GEL – HPLC hay F - HPLC
1.2. Phân loại

10

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Sự tương tác X – SP – MP trong cột:
1.3. Các q trình tách trong cột sắc ký

• Xi : chất phân tích.
• SP: pha tĩnh.
• MP: pha động.

Lực lưu giữ các chất trong cột:
Ft = F1 + F2 + F3

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Cân bằng động học trong cột tách:
1.3. Các quá trình tách trong cột sắc ký

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Các dạng cân bằng động học:

1.3. Các quá trình tách trong cột sắc ký

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

13

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Quá trình tách tốt:

1.3. Các quá trình tách trong cột sắc ký

MP: MeOH/ ACN

MP: MeOH/ THF

14

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Cân bằng tương tác trong cột tách:
1.3. Các quá trình tách trong cột sắc ký

 Loại 1: Tương tác hấp phụ (rắn – lỏng)

 Loại 2: Tương tác chiết (lỏng – lỏng)

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Cân bằng tương tác trong cột tách:
1.3. Các quá trình tách trong cột sắc ký

 Loại 3: Tương tác tĩnh điện.

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Cân bằng tương tác trong cột tách:
1.3. Các quá trình tách trong cột sắc ký

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

17

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

1. Thời gian lưu

1.4. Các đại lượng đặc trưng

18

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

 Ảnh hưởng của SP vào thời gian lưu
1.4. Các đại lượng đặc trưng

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

2. Hệ số phân bố (Kpb) là đại lượng đại diện cho
cân bằng động của chất trong 2 pha .

1.4. Các đại lượng đặc trưng

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

3. Hệ số dung tích ki’ (tỉ số phân bố)

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

21

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

3. Hệ số dung tích ki’ (tỉ số phân bố)

1.4. Các đại lượng đặc trưng

22

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

3. Hệ số dung tích ki’ (tỉ số phân bố)

1.4. Các đại lượng đặc trưng

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

4. Độ phân giải Rs

1.4. Các đại lượng đặc trưng

Độ phân giải là đại lượng cho phép đánh giá hai
chất có thể tách ra khỏi nhau khơng.

2
2
1
1
2
1
1
R
2
R
2
1
1
R
2
R
w
w
)
t
t
(
18
,
1

)
w
w
(
5
,
0
t
t
R


















Hay:

1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC

5. Số đĩa N của cột tách

1.4. Các đại lượng đặc trưng

Là đại lượng biểu thị tổng số lớp chất di chuyển
trong cột tách.

Hay tính gần đúng:

2
2
1
R
2
R
w
t
54
.
5
w
t
16
N

















• Số mâm lý thuyết N :
• Số mâm hiệu dụng

của cột Neff:

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

25

2. CẤU TẠO HPLC

Hệ thống máy của HPLC

26

2. CẤU TẠO HPLC

Sơ đồ nguyên lý của HPLC

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

29

2. CẤU TẠO HPLC

30

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

33

2. CẤU TẠO HPLC

2.1. Pha động trong HPLC

34

2. CẤU TẠO HPLC

2.1. Pha động trong HPLC 
Yêu cầu:

2. CẤU TẠO HPLC

2.1. Pha động trong HPLC 
Pha động NP HPLC:

Pha động RP HPLC:

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

37

2. CẤU TẠO HPLC

2.1. Pha động trong HPLC

Độ phân cực của dung môi trong HPLC:

Polar Solvents

Water > Methanol > Acetonitrile > Ethanol

Non-polar Solvents

N-Decane > N-Hexane > N-Pentane > Cyclohexane

38 
2.1. Pha động trong HPLC

Tính 
chất của 
một số 
dung môi 
trong 
HPLC

2.1. Pha 
động trong 
HPLC

Tham

khảo từ 
nguồn 
Wiki

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

41

2. CẤU TẠO HPLC

2.1. Pha động trong HPLC 
Ảnh hưởng của pha động:

42

2. CẤU TẠO HPLC

2.1. Pha động trong HPLC 
Ảnh hưởng của pha động:

2. CẤU TẠO HPLC

2.2. Gradient của pha động

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

45

2. CẤU TẠO HPLC

2.2. Gradient của pha động 
Mục đích:

+ Tăng hiệu quả tách của chất.
+ Rút ngắn thời gian lưu.

46

2. CẤU TẠO HPLC

2.2. Gradient của pha động

2. CẤU TẠO HPLC

2.2. Gradient của pha động

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

49

2. CẤU TẠO HPLC

2.3. Bơm cao áp

50

2. CẤU TẠO HPLC

2.3. Bơm cao áp

2. CẤU TẠO HPLC

2.4. Bộ phận tiêm mẫu

Đưa mẫu vào máy theo phương pháp không
ngừng dòng chảy.

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

53

2. CẤU TẠO HPLC

2.5. Cột sắc ký

 Thông thường:

L = 10 – 30 cm và có thể nối tiếp 2 cột hoăc nhiều hơn 
ID = 4 – 10 mm, kích thước hạt nhồi: 3, 5 và 10m 
40.000 – 60.000 đĩa/m cột

 Cột tốc độ cao và hiệu quả hơn

L = 3 - 7 cm và có thể nối tiếp 2 cột hoăc nhiều hơn 
ID = 1 – 4,6 mm, kích thước hạt nhồi: 3 hoặc 5 m 
100.000 đĩa/m cột

Cột bảo vệ (Guard Column)

Được lắp đặt trước cột phân tách để kéo dài tuổi thọ của cột

Thành phần = thành phần của cột phân tách nhưng cỡ hạt lớn
hơn để giảm tổn thất áp suất

 Gốc R là C8 (n-octyl), C12 (n-octyl) 
hoặc C18 (n-octyldecyl).

 Pha động là H2O + dung mơi hịa tan 
(acetonitrile, methanol, ethanol, 
isopropanol).

 Các cấu tử phân cực sẽ bị rửa ra 
nhanh nhất, tăng độ phân cực của pha 
động sẽ làm tăng thời gian chạy mẫu

Pha tĩnh-Pha đảo

(Stationary Phases for Reversed-Phase LC)

Pha tĩnh bình thường của LC

(Stationary Phases for Normal LC)

 Pha động tương đối không phân cực: 
Hexane, Isopropyl eter, toluene…

 Các cấu tử không phân cực sẽ bị rửa 
ra nhanh nhất, tăng độ phân cực của pha 
động sẽ giảm thời gian chạy mẫu

2. CẤU TẠO HPLC

2.5. Cột sắc ký

Ổn định nhiệt độ của cột (Column Thermostats)

 Phần lớn ứng dụng cua HPLC được thực hiện ở nhiệt độ
phòng

 Tuy vậy chất lượng của sắc ký đồ sẽ tốt hơn nếu duy trì
nhiệt độ của cột không thay đổi (sai số < 0,05°C)

 Thiết bị HPLC hiện đại được trang bị thêm lò gia nhiệt
cho cột (Column heater) ổn định nhiệt độ ở gần 150°C với
sai số < 0,05°C

 Trang bị hệ thống phun nước làm lạnh (water jackets

2. CẤU TẠO HPLC

2.5. Cột sắc ký

2. CẤU TẠO HPLC

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Ảnh hưởng của bản chất pha tĩnh đến chất lượng tách

Pha đảo

2. CẤU TẠO HPLC

2.5. Cột sắc ký

58

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

Là bộ phận phát hiện các chất khi chúng ra khỏi cột
và cho các tín hiệu ghi trên sắc ký đồ để định tính và
định lượng.

Tín hiệu đo được A:
A = k. C

Với: C: nồng độ chất phân tích.

k: hằng số thực nghiệm của detector.
Tín hiệu A có thể là độ hấp thu quang, cường độ
phát xạ, độ dẫn điện, nhiệt, hiệu điện thế, chiết suất.

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector 
Các loại detector:

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector UV, UV – Vis

Đại lượng đo: độ hấp thu quang của chất phân tích
tại bước sóng  cố định.

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

61

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector UV, UV – Vis

a. Loại dùng kính lọc

b. Loại 2 Flowcell c. Loại 1 Flowcell 62

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector Diode aray

Đo độ hấp thu quang của các chất tại những giá trị
 cố định của mỗi chất trong cùng một lúc (đo đồng
thời) theo dạng không gian.

Với: một chất và điều kiện nhất định,  và L là hằng
số nên:

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector Diode aray

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector huỳnh quang

Đại lượng đo: độ phát xạ huỳnh quang của chất tại
Em nhất định khi được kích thích bằng Ex nhất
định.

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

65

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector huỳnh quang

a. Hệ dùng kính lọc

b. Hệ có bộ phân giải phổ cách tử c. Detector HQ của Agilent 66

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector đo chiết suất

Đại lượng đo: độ chỉ số chiết suất của chất trong
pha động. Chiết suất dung dịch rửa giải từ cột tách
đi ra là:

hay:

Với: no : chiết suất pha động.

noi: chiết suất của chất trong pha động.

2. CẤU TẠO HPLC

2.6. Detector

 Detector đo chiết suất

Mơ hình Detector chiết suất

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng trong HPLC

 Pha tĩnh:

 Loại pha tĩnh và nhóm thế R.

 Cỡ hạt pha tĩnh.

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

69

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng trong HPLC

 Pha động:

70

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng trong HPLC

 Detector:

 Các yếu tố khác:

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.2. Tối ưu hóa các điều kiện trong HPLC

 Mục đích:

hưởng

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.2. Tối ưu hóa các điều kiện trong HPLC

 Quá trình tối ưu hóa:

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

73

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.2. Tối ưu hóa các điều kiện trong HPLC

 Q trình tối ưu hóa:

2. Pha động

3. Các điều kiện nạp mẫu
+ Vòng mẫu, thể tích mẫu.
+ Cách nạp mẫu.

74

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.2. Tối ưu hóa các điều kiện trong HPLC

 Quá trình tối ưu hóa:

4. Detector

+ Loại detector và thơng số của nó.

+ Phương pháp chuẩn hóa để định lượng chất.
+ Các điều kiện ghi sắc ký đồ.

5. Xem xét các yếu tố ảnh hưởng
+ Nhiệt độ.

+ Chất nền của mẫu.
+ Các chất khác trong mẫu.

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.2. Tối ưu hóa các điều kiện trong HPLC

 Q trình tối ưu hóa:

6. PP xử lý mẫu
+ Kỹ thuật xử lý mẫu.

+ Điều kiện và môi trường xử lý.
7. PP chuẩn hóa để định lượng chất
+ PP đường chuẩn.

 Tăng chiều dài của cột

 Giảm đường kính của cột

 Giảm lưu lượng pha động

 Pha tĩnh (vật liệu nhồi cột) đồng nhất

 Giảm thể tích bơm mẫu

 Lựa chọn pha tĩnh sạch hơn

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Các đặc điểm chung:

 Hiệu quả, độ chọn lọc cao, ứng dụng rộng rãi

 Thể tich mẫu nhỏ

 Có thể khơng phá hủy mẫu (nondestructive of sample)

 Định lượng dễ dàng

Ưu điểm của HPLC

 Áp dụng được với các mẫu không
bay hơi và không bền nhiệt

Áp dụng được cho các ion vô cơ

Ưu điểm của GC

 Thiết bị đơn giản và rẻ

 Nhanh chóng

 Dễ dàng kết nối với phổ khối

3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH

3.4. So sánh HPLC và GC

</div>

sac ky long tai lieu hoan chinh

<b>CHƯƠNG 1: KỸ THUẬT PHÂN </b>

<b>TÁCH – SẮC KÝ LỎNG </b>

<b>PP PHÂN TÍCH HĨA LÝ ỨNG </b>

<b>DỤNG TRONG LỌC HÓA DẦU </b>

<b>NỘI DUNG </b>

<b>LÝ THUYẾT VỀ HPLC </b>

<b>CẤU TẠO CỦA HPLC </b>

<b>LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

(ái nước).

(kỵ nước).

hưởng

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

.

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>1. LÝ THUYẾT VỀ HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>2. CẤU TẠO HPLC</b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>

<b>3. LỰA CHỌN ĐIỀU KIỆN PHÂN TÍCH </b>