Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc ký bản mỏng và ứng dụng của sắc ký bản mỏng

Trường Đại Học Công Nghiệp T.p Hồ Chí Minh Khoa Công Nghệ Hóa Học

Đề Tài: Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc ký bản mỏng và ứng dụng của sắc ký bản mỏng.

SV Thực Hiện:

VÕ CÔNG MINH

10059071

GV Giảng Dạy:

TRẦN NGUYỄN AN SA

Nội dung 1

Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc ký bản mỏng Hệ sắc ký bản mỏng Nguyên tắc và cơ chế của sắc ký bản mỏng Cách tiến hành phương pháp sắc ký bản mỏng

2

Ứng dụng của phương pháp sắc ký bản mỏng Phân tích định tính Phân tích định lượng Phân tích các hợp chất hữu hữu cơ Phân tích các hợp chất vô cơ

1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc ký bản mỏng

Hệ sắc ký bản mỏng

Bản Pha tĩnh Pha động

Hệ Sắc ký bản mỏng

Hệ sắc ký bản mỏng Bản •

Dùng để trải lớp chất hấp phụ.

•

Được làm bằng thủy tinh, lá nhôm hoặc lớp màng polyester.

•

Dùng kính (mờ) làm bản là tốt nhất vì dễ rữa sạch, bền với nhiều thuốc thử nhuộm màu.

Hệ sắc ký bản mỏng Pha tĩnh •

Các chất dùng làm pha tĩnh: silicagel, alumina, xenlulose, tinh bột, sephadex, nhựa trao đổi ion, polyamide…

•

Chất hấp phụ được trải dưới dạng nhão, có chất kết dính hoặc dạng bột mịn.

•

Từng pha tĩnh riêng biệt mà có các cơ chế tách hoàn toàn khác nhau

Hệ sắc ký bản mỏng Pha động •

Việc chọn dung môi phụ thuộc vào bản chất pha tĩnh và tính chất dung dịch phân tích.

•

Các dung môi đơn thường là: parafin có nhiệt độ bay hơi cao, xiclohexan, benzen, clorofom, ete; axetat etyl, axeton, etylic, dimetylfommit, dimetylsunforxit, dung dịch đệm có pH xác định…

•

Các hỗn hợp dung môi có từ 2-3 dung môi trộn theo tỉ lệ để làm pha động:

(xiclohexan:

axetat

etyl)=95:5,

(benzen:etyl

(clorofom:axeton)=9:1, (benzen:metanol)=95:5…

axetat)=95:5,

1. Cơ sở lý thuyết của pp sắc ký bản mỏng Đặc trưng của phương pháp sắc ký bản mỏng

1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp sắc ký bản mỏng Cơ chế sắc ký bản mỏng •

Pha tĩnh ở trạng thái rắn được trải thành lớp mỏng trên các bản nhỏ vài giọt dung dịch phân tích lên rìa bản cách 2-3 cm dưới tác dụng của lực mao quản dung môi sẽ chuyển động dọc theo lớp chất hấp phụ kéo theo sự chuyển động của các cấu tử trong mẫu với vận tốc khác nhau tách cấu tử ra khỏi nhau.

•

Mỗi chất đều có hằng số phân bố vùng Rf đặt trưng.

1. Cơ sở lý thuyết của pp sắc ký bản mỏng Chuẩn bị bản

Kỹ thuật tiến hành sắc ký bản mỏng

Chuẩn bị pha tĩnh Đưa pha tĩnh rắn lên bản Đưa mẩu lên bản Triển khai sắc đồ Hiện sắc đồ

Kỹ thuật tiến hành sắc ký bản mỏng Chuẩn bị bản Nếu bản là thủy tinh cần làm sạch trước khi trải pha tĩnh lên: ngâm bằng nước cất, rữa bằng dung dịch thích hợp, làm sạch hết chất mở, rữa sạch lại bằng nước cất và sấy khô.

Chuẩn bị pha tĩnh Pha tĩnh trải lên bản là nhưng hất hấp phụ thường là silicagel, alumin, bột xenlulozơ… được chia làm hai loại sau: •

Loại không có chất kết dính

•

Loại có chất kết dính.

Kỹ thuật tiến hành sắc ký bản mỏng Đưa pha tĩnh rắn lên bản Dựa vào từng loại pha tĩnh mà có các cách đưa pha tĩnh lên bản.

•

Với pha tĩnh không dính: trải pha tĩnh lên mặt kính rồi dùng trục lăn cán pha tĩnh lên mặt kính.

•

Với pha tĩnh dính: dùng phương pháp quét vữa, tưới vữa, nhúng bản vào vữa hoặc phun vữa loãng lên bản.

Kỹ thuật tiến hành sắc ký bản mỏng Đưa mẫu lên bản •

Dùng pipet hoặc ống nhỏ giọt đưa mẫu lên bản.

•

Lượng mẫu đưa lên bản phải được khống chế.

•

Xác định lượng mẫu thích hợp bằng cách tiến hành các thí nghiệm thăm dò.

•

Đối với dung dịch phân tích quá loãng, có thể làm giàu mẫu.

Trước khi đưa lên bản mỏng.

Ngay trên bản mỏng.

Kỹ thuật tiến hành sắc ký bản mỏng Triển khai sắc đồ: Là quá trình tách cấu tử trên bản mỏng Cách triển khai sắc đồ: •

Phương pháp sắc ký đi lên

•

Phương pháp sắc ký đi xuống

•

Phương pháp sắc ký nằm ngang

•

Phương pháp sắc ký đa bậc

•

Phương pháp sắc ký hai chiều

Triển khai sắc đồ Phương pháp sắc ký đi lên

Triển khai sắc đồ Phương pháp sắc ký đi xuống

Triển khai sắc đồ Phương pháp sắc ký nằm ngang

Triển khai sắc đồ Phương pháp sắc ký đa bậc

Triển khai sắc đồ Phương pháp sắc ký hai chiều

Tiến hành sắc ký bản mỏng Hiện sắc đồ.

•

Đối với những sắc đồ rất nhạt, cần phải làm hiện sắc đồ bằng phương pháp thích hợp như hóa học, quang học, phóng xạ…

•

Phun thuốc thử hiện màu lên toàn bản dưới các dạng hạt sương.

2. Ứng dụng của phương pháp sắc ký bản mỏng • Phân tích định tính • Phân tích định lượng

Trực tiếp trên sắc đồ

Tách khỏi sắc đồ

• Phân tích các hợp chất hữu cơ • Phân tích các hợp chất vô cơ

Ứng dụng trong phân tích định tính •

Có độ tin cậy cao cần thực hiện trên một bản, quá trình so sánh chất chuẩn với mẫu ngay trên một bản sắc ký để dảm bảo điều kiện tách giống nhau.

•

Đảm bảo hằng số vùng Rf để dễ nhận biết sắc đồ

•

Có thể kết hợp phương pháp sắc ký bản mỏng với các phương pháp khác để tăng khả năng tách các hỗn hợp phức tạp.

Ứng dụng trong phân tích định lượng Định lượng trực tiếp trên sắc đồ Điều kiện để thu được kết quả có độ tin cậy cao: cao: -

Thể tích mẫu đưa lên bản phải đồng nhất.

-

Kích thước chấm mấu lên bản phải đồng nhất.

-

Quãng đường dung môi qua vếch chấm phải như nhau.

-

Chất chuẩn và mẫu phải được chuẩn bị trong các điều kiện giống hệt nhau, có cùng nồng độ và chấm vị trí cạnh nhau.

Định lượng trực tiếp trên sắc đồ • Đo bằng mắt Có độ chính xác cao nhất khi dd chuẩn và màu ở vùng mà diện tích cường

‐

độ vết màu sau tách biến đổi mạnh nhất. ‐

Phương pháp nhanh, đơn giản, dễ thực hiện.

‐

Có sai số lớn do đánh giá chủ quan.

• Phương pháp đo diện tích vết mẫu ‐

Tốn nhiều công sức, phức tạp

‐

Có độ chính xác cao hơn

‐

Diện tích vết được đo bằng diện tích kế, vẽ lại trên giấy kẽ ô hoặc chụp ảnh…

Định lượng trực tiếp trên sắc đồ • Phương pháp densitomet ‐

Quét các vết màu trên sắc đồ bằng một chùm sáng truyền qua.

‐

Hiệu số ánh sáng tới và ánh sáng truyền qua hoặc phản xạ được đo bằng tín hiệu điện và được thể hiện dưới dạng các peak.

• Chiều cao của peak tỉ lệ với cường độ màu ở tâm vệt.

• Chiều rộng peak tỉ lệ với chiều dài vệt theo hướng quét • Diện tích peak tỉ lệ với lượng cấu tử

Ứng dụng trong phân tích định lượng Tách chất khỏi sắc đồ ‐

Chuyển tất cả các chất trên bản mỏng ra khỏi bản rồi dùng các phương pháp đo màu, đo quang, cực phổ, sắc ký khí… để xác định lượng chất.

‐

Phương pháp tách ra khỏi bản mỏng: dùng dao cạo bột màu (cơ học) hoặc rữa bằng dung môi.

‐

Hòa tan chất bằng dung môi thích hợp và định lượng bằng phương pháp phân tích khác.

2. Ứng dụng của phương pháp sắc ký bản mỏng Phân tích các hợp chất hữu cơ: •

Tách và cô lập hợp chất: axit, phenol, rượu, gluco, alcaloit, amin, aminoaxit, protein, peptit, lipids, amino axit, các chất khán sinh, các vitamin, thuốc nhuộm…

•

Phân tích các dược phẩm, thực phẩm, y học.

•

Các mẫu thuộc lĩnh vực hóa sinh: độc tố nấm, thực vật, tách chiếc mẫu thực vật, thuốc trừ sâu, sắc tố tự nhiên…

•

Giám sát các phản ứng hữu cơ.

Ví dụ: màu và hằng số phân bố vùng của một số loại axit hữu cơ

2. Ứng dụng của phương pháp sắc ký bản mỏng Phân tích các hợp chất vô cơ: cơ: •

Tách các hệ cation, anion phức tạp.

•

Phân tích các kim loại có tính chất giống nhau.

•

Sau khi tách các ion thường được tiếng hành thêm các phương pháp phân tích khác như đo quang, điện hóa…để làm tăng độ nhạy, độ chọn lọc để nhận biết chất.

Tài liệu thàm khảo [1] Nguyễn Thị Thu Vân, Phân Tích Định Lượng, NXB ĐHQG Tp HCM, 2010 [2] Hoàng Minh Châu, Cơ Sở Hóa Học Phân Tích, NXB KH & KT, 2002 [3] Jack Cazes, Encyclopedia of Chromatographic, New York, 2004