Upload
thu-hien-ho
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 1/20
C©u 1: Ph¬ng ph¸p s¾c ký láng cao ¸p
* Nguyªn t¾c:
S¾c kÝ láng cao ¸p ph¸t triÓn rÊt nhanh tõ n¨m 1969. ViÖc
sö dông c¸c chÊt nhåi cã kÝch thíc nhá lµm cho hiÖu qu¶ t¸ch cñaph¬ng ph¸p nµy tèt h¬n so víi ph¬ng ph¸p s¾c kÝ láng cæ ®iÓn.
S¾c kÝ láng cã thÓ t¸ch c¸c hîp chÊt dÆc thï nh:
- C¸c hîp chÊt cao ph©n tö vµ ion thuéc c¸c ®èi tîng nghiªn
cøu y häc, sinh häc.
- C¸c hîp chÊt tù nhiªn kh«ng bÒn.
- C¸c hîp chÊt kÐm bÒn nhiÖt, c¸c hîp chÊt dÔ næ.C¸c hîp chÊt trªn gåm cã: nucleozit, nucleotit, axÝt nucleic,
protein, axÝt amin. ®êng…
Ngoµi ra s¾c kÝ láng cao ¸p cßn cã nh÷ng u ®iÓm h¬n s¾c
kÝ láng cæ ®iÓn nh: tèc ®é nhanh ®é t¸ch tèt, ®é nh¹y cao…
* Ph¬ng ph¸p tiÕn hµnh:
+ ThiÕt bÞ
ThiÕt bÞ cã thÓ ë d¹ng liÒn mét khèi hay nhiÒu khèi riªngbiÖt r¸p l¹i víi nhau. ThiÕt bÞ bao gåm mét b¬m cao ¸p 3 ®Ó ®Èy
1
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 2/20
chÊt láng pha ®éng qua cét t¸ch, b×nh chøa dung m«i 2, bé phËn
b·o hoµ víi dung m«i víi chÊt láng pha tÜnh hoÆc víi níc 5 tríc khi
vµo cét t¸ch ®Ó lµm gi¶m sù thay ®æi tÝnh chÊt cña cét t¸ch do
pha ®éng g©y nªn, bé phËn ®ua mÉu 7, cét t¸ch 9, ®ªtect¬ 11,m¸y ghi 12.
Khi r÷a gi¶i gradien ngêi ta l¾p r¸p thªm bé phËn 1 vµ 4 ®Ó
kiÓm tra b¬m vµ ch¬ng tr×nh ho¸. ¸p suÊt ®a vµo cét t¸ch ®îc
®o b»ng ¸p kÕ 6. Cét t¸ch vµ hÖ thèng ®a mÉu ®a mÉu vµo cét
t¸ch cã thÓ ®Æt trong buång ®iÒu nhiÖt 8. MÉu ®îc ®a vµo cét
t¸ch qua bé phËn b¬m mÉu 7. §èi víi s¾c kÝ láng hiÖn ®¹i ngoµic¸c bé phËn chñ yÕu trªn ngêi ta cßn l¾p thªm ph©n ®o¹n 14
®Ó thu c¸c cÊu tö cÇn t¸ch, bé phËn m¸y tÝnh 13 xö c¸c kÕt qu¶
®o do bé phËn ghi ®a ®Õn.
+ B¬m
Trong s¾c kÝ láng cao ¸p, b¬m ¸p suÊt còng nh ®etecto lµ
mét trong nh÷ng bé phËn quan träng nhÊt. RÊt nhiÒu hÖ t¸ch
cÇn ph¶i tiÕn hµnh víi ¸p suÊt h¬n 100 bar.
Dung m«i röa gi¶ (pha ®éng) cÇn ph¶i chuyÓn thµnh dßng
qua cét t¸ch liªn tôc vµ kh«ng cã xung ë ¸p suÊt cao.
C«ng suÊt cÇn thiÕt cña b¬m cho môc ®Ých ph©n tÝch (®-
êng kÝnh ben trong cét t¸ch 5mm) kho¶ng 0,1 - 10 ml/ph ë ¸p
suÊt 300 - 400 bar, cßn víi môc ®Ých ®iÒu chÕ, c«ng suÊt ®ßi
hái lín h¬n nhiÒu (100ml/ ph).
Víi b¬m pit«ng c¬ häc, tèc ®é dßng ®¹t ®îc mét gi¸ trÞ øng
víi ¸p suÊt t¬ng øng. Thay thÕ b¬m b»ng ¸p suÊt khÝ ®Ó ®Èy
dung m«i th× ¸p suÊt bªn trong lµ th«ng sè kiÓm tra vµ tèc ®é
dßng cã thÓ thay thÕ b»ng ¸p suÊt khÝ ®Ó ®Èy dung m«i th× ¸p
suÊt bªn trong lµ th«ng sè kiÓm tra vµ tèc ®é dßng cã thÓ thay
®æi theo ¸p suÊt. B¬m kiÓu pit«ng thÓ tÝch nhá t¹o ra nh÷ng
2
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 3/20
xung kh«ng mong muèn v× nã ¶nh hëng ®Õn ®é æn ®Þnh cña
®ªtct¬, ®é ph©n gi¶i cña cét t¸ch vµ ®é lÆp l¹i cña qu¸ tr×nh
lµm viÖc.
§Ó lo¹i trõ nhiÔu cña ®êng nÒn thêng ngêi ta cã thÓ sö dôngb¬m nhiÒu pitong. Mét ph¬ng ph¸p hay nhÊt ®Ó lµm ph¼ng
nÒn lµ sö dông èng nil«ng cã ®êng kÝnh trong 1,5 mm vµ dµi vµi
mÐt l¾p gi÷a b¬m vµ cét s¾c kÝ.
Lo¹i b¬m tèt nhÊt thêng ®îc dïng lµ b¬m xilanh lîng lín.
HiÖn nay ngêi ta dïng xi lanh lîng lín cã ®Öm. ThÓ tÝch n¹p cã
®Õn vµu tr¨m mililÝt. B»ng c¸ch sö dông b¸nh r¨ng c¬ häc ®Ó®iÒu chØnh pit«ng ta sÏ thu ®îc tèc ®é dßng æn ®Þnh vµ ®é
lÆp lai cao.
+ Pha ®éng - tèc ®é dßng, ¸p suÊt.
Trong s¾c kÝ láng thµnh phÇn cña dung m«i hoÆc pha
®éng lµ mét trong nh÷ng yÕu tè ¶nh hëng ®Õn sù t¸ch. Pha
®éng thêng lµ c¸c dung m«i h÷u c¬ hoÆc níc.
Pha ®éng thêng ph¶i ®¹t ®îc nh÷ng yªu cÇu sau:
- Kh«ng lµm gi¶ ho¸ cét t¸ch
- Phï hîp víi ®ªtect¬
- Hoµ tan mÉu cÇn t¸ch
- Cã ®é nhít thÊp
- Cho phÐp ®Ô thu håi l¹i mÉu cÇn thiÕt
- Tinh khiÕt, kh«ng ®éc
- DÔ t×m vµ gi¸ c¶ võa ph¶i
HÇu hÕt trong qu¸ tr×nh s¾c kÝ láng cao ¸p kh«ng dïng l¹i
dung m«× lîng dung m«i dïng l¹i kh«ng lín l¾m vµ viÖc t¸i sinh l¹i
chóng kh«ng kinh tÕ. TÊt c¶ dung m«i dïng trong s¾c kÝ láng cao
¸p ph¶i ®îc lµm s¹ch khÝ. Kh«ng khÝ hµo tan trong dung m«i sÏ
t¹o bät khÝ trong ®ªtect¬ vµ g©y nhiÔu.
3
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 4/20
HiÖu qu¶ cét t¸ch phô thuéc vµo tèc ®é dßng. Tèc ®é dßng
vµ ¸p suÊt ¶nh hëng ®Õn thêi gian ph©n tÝch.
Tèc ®é pha ®éng ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ®o thêi gian cÇn
thiÕt ®Ó thu ®îc mét thÓ tÝch ®Æc trng cña chÊt láng trong èngchia ®é.
+ §a mÉu vµo cét t¸ch
Khi ®a mÉu vµo cét t¸ch kh«ng ®îc lµm x¸o trén chÊt nhåi
trong cét. Hai kiÓu b¬m mÉu ®îc sö dông dùa trªn nguyªn t¾c:
- Cïng víi dßng dung m«i
- Ngõng dßng
Víi kiÓu b¬m mÉu thø nhÊt cã thÓ thùc hiÖn nh trong s¾c
kÝ khÝ nghÜa lµ nhê xilanh b¬m mÉu qua ®Öm ng¨n vµp dßngdung m«i. Cêu tróc cña bé phËn b¬m mÉu ph¶i tr¸nh ®îc thÓ
tÝch chÕt.
C¸c xilanh th«ng thêng lµm viÖc ë ¸p suÊt 50 - 480 bar, ë ¸p
suÊt cao h¬n 600 bar cÇn ph¶i sö dông c¸c xi lanh ®Æc biÖt.
Khi lµm viÖc víi ¸p suÊt cao mÉu ®îc ®a vµo cét t¸ch b»ng
ph¬ng ph¸p thø hai dùa trªn nguyªn t¾c ngng dßng, ë ®©y mÉu®îc ®a vµo cét t¸ch dung m«i tiÕp tôc ®îc b¬m. Sau mét thêi
4
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 5/20
gian ng¾n ¸p suÊt míi ®¹t ®îc c©n b»ng. ViÖc x¸c ®Þnh ®îc
thêi gian lu cña mÉu ë ph¬ng ph¸p nµy lµ gi¸n tiÕp b»ng c¸ch
cho thªm chÊt chuÈn néi vµ x¸c ®Þnh thêi gian lu t¬ng ®èi.
+ Cét t¸ch vµ c¸ch nhåi cétCét t¸ch ph¶i tr¬, cã thµnh ph¼ng, ®ång nhÊt trªn bÒ mÆt
vµ cã thÓ chÞu ®îc ¸p suÊt cao. Thuû tinh thÐp kh«ng rØ, ®ång,
nh«m cã thÓ sö dông ®Ó lµm cét t¸ch.
®êng kÝnh trong cña cét t¸ch ph©n tÝch ph¶ii 2 - 4 mm. H¹t
chÊt nhåi cã ®êng kÝnh 30 micromet thÝch hîp cho ®êng kÝnh
trong 2mm.ChiÒu dµi cét t¸ch ph¶i tõ vµi centimet ®Õn 10m ®· ®îc
øng dông trong s¾c kÝ láng cao ¸p.
Cêu h×nh cét t¸ch th¼ng hay cong kh«ng cã ¶nh hëng lín
l¾m ®Õn qu¸ tr×nh t¸ch. Thêng víi cét t¸ch ph©n tÝch kho¶ng d-
íi 1m ë d¹ng th¼ng ë cét t¸ch d¹ng th¼ng bao giê còng dÔ nhåi
h¬n.
Tríc khi nhåi, cét t¸ch lµm b»ng thÐp kh«ng rØ ®îc lµm s¹ch
b»ng HNO3 50%, röa b»ng níc nhiÒu lÇn, tr¸ng b»ng axeton,
clororm råi b»ng axeton vµ cuèi cïng lam kh« b»ng khÝ N2 hoÆc
khÝ nãng.
C¸c phÇn g¸ l¾p ë ®Çu vµ cuèi cét t¸ch víi c¸c bé phËn kh¸c
còng rÊt quan träng vµ lµm gi¶m thÓ tÝch chÕt Ýt nhÊt. ë c¸c
®Çu cét t¸ch ph¶i sö dông c¸c mµng läc b»ng thÐp kh«ng rØ,
thuû tinh xèp Ðp teflon xèp. B«ng thuû tinh thêng ®îc dïng ®Ó
ng¨n c¸c h¹t nhá. Lç xèp cña vËt liÖu lµm ng¨n ph¶i nhá kÝch th-
¬c c¸c h¹t nhåi Ýt nhÊt lµ 5 lÇn.
Trong thùc tÕ cã 2 c¸ch nhåi : kh« vµ ít (huyÒn phï). ViÖc
lùa chän c¸ch nhåi cét t¸ch phô thuéc vµo kÝch thíc cña chÊt
nhåi. C¸c chÊt nhåi cã ®êng kÝnh lín h¬n 20 thêng ®îc nhåi kh«,
5
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 6/20
tõng phÇn nhá chÊt nhåi ®îc thªm vµo cét (kho¶ng 0,5 ml hoÆc
Ýt h¬n) võa rãt võa gâ võa rung. Trong mét sè trêng hîp cã thÓ
®îc nèi víi b¬m s¾ckÝ vµ luyÖn cét ë tèc ®é dßng cao vµ ¸p
suÊt cao trong 10ph. Cét nhåi ®îc xem lµ tèt (®êng kÝnh h¹tchÊt nhåi 30 - 40 ) ë tèc ®é röa gi¶i 3cm/ s vµ chiÒu cao ®Üa lý
thuyÕt cña cét t¸ch kho¶ng 1mm.
Víi kÝch thíc h¹t chÊt nhåi kho¶ng 10 hoÆc 5 ngêi ta thêng
dïng ph¬ng ph¸p nhåi ít. Trong qu¸ tr×nh nhåi cét, huyÒn phï
ph¶i bÒn v÷ng kh«ng cã sù sa l¾ng. HuyÒn phï còng bÒn vòng
khi :- gi÷a c¸c tiÓi ph©n vµ chÊt láng huyÒn phï cã tØ träng nh
nhau (ph¬ng ph¸p c©n b»ng tØ träng);
- ®é nhít cña m«I trêng huyÒn phï lín ®Õn møc tèc ®é sa
l¾ng cña c¸c tiÓu ph©n lµ cùc tiªu.
C¸c chÊt láng lµm huyÒn phï thêng ®îc dïng lµm metanol,
axeton…
Lîng mÉu cùc tiÓu phô thuéc vµo ®é nh¹y detecto. Nãi
chung mÉu ph©n tÝch cã thÓ nhá ®Õn møc tèi thiÓu v× r»ng l-
îng mÉu lín dÉn ®Õn sù xen phñ vµ mÊt ®é ph©n gi¶i. Lîng mÉu
lín nhÊt trong s¾c khÝ ®iÒu chÕ ®îc x¸c ®Þnh b»ng ®é ph©n
gi¶i cùc tiÓu. Mèi quan hÖ giòa lîng mÉu, ®é ph©n gi¶i vµ tèc ®é
ph©n tÝch ®îc m« t¶ b»ng s¬ ®å tam gi¸c. Dung lîng mÉu cña
cèt t¸ch phô thuéc vµo chÊt nhåi.
+ Kü thuËt t¨ng tèc ®é
- Ch¬ng tr×ng dung m«i cßn gäi lµ röa gi¶i gradien lµ nghiªn
cøu s¬ bé c¸c mÉu cã thµnh phÇn t¬ng ®èi réng vµ phøc t¹p ®«I
khi ngêi ta tiÕn hµnh thay ®æi thµnh phÇn pha ®éng tõng nÊc.
TÊt c¶ c¸c dªtct¬ s¾c khÝ láng cã thÓ ®îc sö dông khi thµnh
phÇn pha ®éng kh«ng thay ®æi liªn tôc. Röa gi¶i dung m«i lµm
6
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 7/20
gi¶m thêi gian ph©n tÝch râ rÖt , ®é ph©n gi¶i chung cña hçn
hîp t¨ng lªn, pic trªn s¾c ®å nhän h¬, ®é nh¹y t¨ng lªn
- Ch¬ng tr×nh tèc ®é dßng khi tiÕn hµnh tèc ®ä dßng ngõi
ta thêng sö dông tèc ®é dßng thÊp trong phÇn khëi ®Çu cña sùt¸ch vµ t¨ng tèc ®é ë phÇn sau. Sù thay ®æi tèc ®é dßng cã thÓ
thùc hiÖn tõng nÊc hoÆc liªn tôc. §é nh¹y ph©n gi¶i thêng t¨ng
lªn trong phÇn ®Çu cña s¾c ®å vµ gi¶m ®I ë phÇn sau. Ch¬ng
tr×nh tèc ®é dßng cã thÓ gi¶m ®îc thêi gian ph©n tÝch xu«ng
200 lÇn. C¸c lo¹i chÊt nhåi xèp ®Æc trng vµ c¸c chÊt mang cã
kÝch th¬c nhá h¬n 20micromet thêng ®îc dung víi ch¬ng tr×nhtèc ®é.
- Ch¬ng tr×nh nhiÖt ®é
Ch¬ng tr×nh nhiÖt ®é liªn quan ®Õn sù t¨ng nhiÖt ®é
trong qu¸ trÝnh s¾c kÝ. HiÖu qu¶ cña ch¬ng tr×nh nhiÖt ®é qu¸
nhá so víi ch¬ng tr×nh dung m«i. Kü thuËt nµy ®îc sö dông trong
s¾c khÝ láng cao ¸p nã chØ dïng h¹n chÕ trong s¾c kÝ thÈm thÊu
qua gen.
- GhÐp cét t¸ch
KØ thu¹t nµy ¸p dông cho c¸c qu¸ tr×nh t¸ch cã ®é hiÖu
dông cao. Sau khi mÉu ®îc da vµo cét t¸ch thø nhÊt, c¸c ph©n
®o¹n chän läc l¹i ®îc t¸ch xa h¬n n÷a trong mét hoÆc nhiÒu cét
t¸ch tiÕp theo. B¾ng c¸ch lùa chän chiÒu dµi thÝch hîp cña cét vµ
sö dông c¸c chÊt nhåi t¬ng øng kh¸c nhau, chÊt tan tõ c¸c cét
kh¸c nhau cã thÓ ®îc ®iÒu chØnh ®Ó röa gi¶i ë c¸c thê× gian
kh¸c nhau. Kü thuËt ghÐp cét t¸ch cho phÐp sù ph©n gi¶i trong
c¸c vïng mong muèn trë nªn tèt h¬n, c¸c hîp chÊt víi lîng nhá
còng ®îc röa gi¶i thµnh pic riªng vµ c¸c cÊu tö nÆng còng ®îc
ph¸t hiÖn trong thêi gian ng¾n.
- C¸c lo¹i ®ªtect¬ thêng dïng trong s¾c khÝ láng cao ¸p
7
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 8/20
§ªlect¬ hÊp thô, ®ªlect¬ chiÕt suÊt vi sai, ®ªlect¬ vËn
chuyÓn, ®ªlect¬ hÊp thô nhiÖt.
* øng dông cña s¾c khÝ láng cao ¸p
- T¸ch c¸c axit nucleicCã thÓ thùc hiÖn b»ng c¸c trao ®æi ion liªn kÕt ho¸ häc
trªn bÒ mÆt gen silic.
- T¸ch c¸c dîc phÈm
Thuèc vµ c¸c dîc phÈm lµ nh÷ng chÊt khã bay h¬I, ®Ó
ph©n tÝch chóng b»ng ph¬ng ph¸p SKK tríc hÕt ngêi ta phÈi v©n
chuyÓn thµnh c¸c chÊt dÉn xuÊt- T¸ch c¸c steroit
C¸c steroit ®îc ®Æc trng b»ng mét sè nhãm chøc ph©n
cùc, chóng kh«ng bÒn víi nhiÖt. Th«ng thêng cÇn phÈi ph¸t hiÖn
c¸c hîp chÊt nµy víi lîng microgam.
- T¸ch c¸c vitamim
- T¸ch chÊt b¶o vÖ thùc phÈm
- T¸ch chÊt b¶o vÖ thc vËt
- T¸ch c¸c hidrocacbon trong d¸u má
- T¸ch c¸c chÊt phô gia cho nhiªn liÖu
- T¸ch c¸c hîp chÊt sufonat h÷u c¬
- T¸ch c¸c chÊt dÎo ho¸
- T¸ch c¸c phenol, axitamim, gluxit
- T¸ch c¸c phøc chÊt
- øng dông trong ho¸ häc l©m sµn
VÝ dô:
øng dông cña ph¬ng ph¸p s¾c kÝ láng cao ¸p ®Õ x¸c
®Þnh hµm lîng tinh bét, pectin, protopectin:
Việc nghiên cứu phương pháp sắc ký lỏng cao áp với qui trình phân tích
nhanh, đơn giản nhằm định tính và định lượng đồng thời tinh bột, pectin, và
8
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 9/20
protopectin được tiến hành với các mẫu thực phẩm. Việc xử lý mẫu được tiến hành
với dung dịch amonium oxalate 0.03% (đã điều chỉnh pH về 9.0). Tinh bột và
protopectin không tan được lọc tách ra khỏi mẫu xác định và sau đó được thủy
phân trong môi trường acid HCl 10% để tạo thành glucose và acid galacturonic.
Phần dịch lọc chứa pectin ở dạng hòa tan sau khi thủy phân trong môi trường acid
như cũng tạo thành galacturonic. Các sản phẩm thủy phân là glucose và
galacturonic được tách tốt bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC với cột
NH2 và thành phần pha động gồm hỗn hợp dung dịch đệm phosphate
pH=4.3:acetonitril (20:80; v/v). Phương pháp này cho phép định tính và định
lượng đồng thời các hợp chất này.
Áp dụng phương pháp sắc kí lỏng cao áp xác định một số carotenoids trongthực phẩm
Phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) đã được ứng dụng để xác định một
số carotenoid quan trọng trong rau quả như lutein, zeaxanthin, lycopene, a-
carotene và b-carotene. Hai phương pháp chính được khảo sát là phương pháp của
Hart và Scott (1995) và phương pháp theo AOAC (1984). Các carotenoid được
định tính và định lượng trên sắc ký lỏng với các detector UV-VIS và PDA. Hàm
lượng các carotenoid chính trong một số loại rau, quả đã được xác định như sau:
Lutein có nhiều nhất trong rau ngót và rau muống (5419,3 mg% và 867,9 mg%
tương ứng), lycopene có nhiều nhất trong cà chua và dưa hấu (2750,0 mg% và
2000,5 mg% tương ứng), a-carotene có nhiều nhất trong ớt vàng và carốt (3270,6
mg% và 3036,0 mg% tương ứng), và b-carotene có hàm lượng cao nhất trong rau
ngót (6810,1mg%), carốt (6597,1mg%) và ớt vàng (3606,7 mg%). Các kết quả thu
được có thể áp dụng để phân tích các carotenoid nhằm bổ sung cho bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam.
C©u 2: øng dông cña ph¬ng ph¸p chiÕt trong viÖc t¸ch,
ph©n chia c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕm
Tªn gäi nguyªn tè c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕm vÉn cßn ®îc gäi
chung cho c¶ Th vµ Zr. Sau ®ã ngêi ta b¾t ®Çu dïng tªn gäi nµy
chØ cho c¸c nguyªn tè hiÕm h¬n, thêng ®i cïng vµ khã t¸ch khái
nhau. Do ®ã, ngµy nay thuËt ng÷ c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕm ®Ó
9
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 10/20
chØ 14 nguyªn tè tõ 58Ce ®Õn 71Lu vµ c¶ 57La, 39 Y, 21Sc. TÝnh chÊt
cña c¸c nguyªn tè nµy nãi chung gièng víi La, do ®ã ta còng dïng
thuËt ng÷ Lantanit ®Ó chØ La vµ 14 nguyªn tè tiÕp sau nã.
HiÖn nay ngêi ta ®· biÕt ®Õn trªn 200 c¸c kho¸ng chÊt cñac¸c ®Êt hiÕm víi hµm lîng ®Êt hiÕm kh¸c nhau (> 0,01%), trong
®ã kho¶ng 60 kho¸ng chÊt chøa 5- 8% Ln2O3. Th«ng thêng mét
lo¹i kho¸ng chÊt ®Êt hiÕm nµo ®ã chøa chñ yÕu ®Êt hiÕm nhÑ
hoÆc nÆng, c¸c ®Êt hiÕm kh¸c chiÕm phÇn nhá. Nh÷ng kho¸ng
chÊt quan träng nhÊt cung cÊp phÇn chñ yÕu (§Õn 99,9%) ®Êt
hiÕm lµ monazit vµ batnhezit.C¸c quÆng ®Êt hiÕm ®îc lµm giµu ®Õn 90% b»ng nhiÒu
ph¬ng ph¸p vËt lý kh¸c nhau, sau ®ã ®îc c«ng ph¸ b»ng axit
hoÆc kiÒm. C¸c thao t¸c t¸ch tiÕp theo kh¸ phøc t¹p vµ tuú thuéc
vµo b¶n chÊt ho¸ häc cña quÆng vµ c¸c kim lo¹i cÇn t¸ch.
Dùa vµo sù ph©n bè kh¸c nhau cña c¸c chÊt tan (c¸c nguyªn
tè hiÕm) gi÷a hai pha kh«ng trén lÉn (chÊt h÷u c¬ vµ níc) ®Ó
t¸ch chóng. Trong qu¸ tr×nh nµy ngêi ta quy íc c¸c ion nguyªn tè
hiÕm ngêi ta thêng sö dông c¸c hÖ chiÕt sau:
- ChiÕt ë d¹ng axit phøc chøa nguyªn tè bÞ chiÕt M. ChÊt bÞ
chiÕt sÏ cã d¹ng kh¸c HmMXn c¸c phøc H2[ZrF6], H4ZrS8.
- Phøc chelat (phøc vßng): chÊt bÞ chiÕt, t¸c nh©n chiÕt lµ
c¸c phèi tö h÷u c¬ nh c¸c axitamin, c¸c hîp chÊt chøa ph©n tö
cho.
T¸ch riªng c¸c nguyªn tè hiÕm (NTH):
Cã nhiÒu ph¬ng ph¸p t¸ch riªng c¸c NTH, cã thÓ chia ra hai
nhãm lín. C¸c ph¬ng ph¸p cæ ®iÓn, bao gåm kÕt tinh ph©n
®o¹n, kÕt tña ph©n ®o¹n, OXH-K vµ c¸c ph¬ng ph¸p hiÖn ®¹i,
bao gåm t¸ch b»ng s¾c ký trao ®æi ion vµ chiÕt láng.
- Ph¬ng ph¸p kÕt tinh ph©n ®o¹n
10
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 11/20
§Ó t¸ch riªng mét cÊu tö khái hçn hîp, ngêi ta lµm thay ®æi
nång ®é cña chÊt ®iÖn li trong dung dÞch hoÆc b»ng c¸ch ho¸
h¬i dung dÞch hoÆc lµm thay ®æi ®é tan cña chÊt ®iÖn li theo
chiÒu biÕn thiªn nhiÖt ®é hay b¶n chÊt cña dung m«i. TiÕn hµnh lÆp l¹i thÝ nghiÖm nhiÒu lÇn sÏ thu ®îc cÊu tö
tinh khiÕt b»ng ph¬ng ph¸p kÕt tinh ph©n ®o¹n.
B»ng ph¬ng ph¸p kÕt tinh ph©n ®o¹n hçn hîp phÌn nh«m
M[Al(SO4)].12H2O v× ®é tan gi¶m theo d·y K > Rb > Cs; §· t¸ch
riªng Lantan khái Pr, Nd vµ Sm d¹ng muèi kÐp 2(§H)(NO3).24H2O
v× ®é tan cña muèi La nhá h¬n c¶, ®· t¸ch riªng tõng nguyªn tèhay tõng nhãm nhá c¸c ®Êt hiÕm d¹ng muèi kÐp 2(§H)
(NO3).3Mg(NO3)2.24H2O thªm chÊt ph©n chia Bi(NO3)3, Mn(NO3)2
hay Ni(NO3)2, d¹ng muèi ®imetyl photphat (§H)[(CH3)2PO4] d¹ng
muèi axetat (§H)(CH3 COO)3.xH2O.
- Ph¬ng ph¸p kÕt tña ph©n ®o¹n
C¬ së cña ph¬ng ph¸p kÕt tña ph©n ®o¹n, còng nh cña kÕt
tinh ph©n ®o¹n, lµ dùa vµo sù kh¸c nhau vÒ ®é tan cña c¸c hîp
chÊt cïng kiÓu. Nhng ë ®©y sù thay ®æi ®é tan kh«ng dùa vµo
sù thay ®æi nhiÖt ®é hoÆc b¶n chÊt cña dung m«i mµ dùa vµo
sù thay ®æi tÝch sè tan cña mét sè hîp chÊt khi ®a vµo mét lîng
cha ®ñ mét chÊt lµm kÕt tña mét sè nguyªn tè, sè cßn l¹i n»m l¹i
trong dung dich - lÆp l¹i nhiÒu lÇn thao t¸c kÕt tña sÏ thu ®îc
chÊt tinh khiÕt.
C¸c ®Êt hiÕm ®îc t¸ch riªng b»ng ph¬ng ph¸p kÕt tña
ph©n ®o¹n hidroxit (§H)(OH)3 d¹ng sunfat kÐp víi kim lo¹i kiÒm
hay anion.
- Ph¬ng ph¸p oxihoa - khö
Nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p OXH-K t¸ch c¸c nguyªn tè hiÕm
lµ dùa vµo kh¶ n¨ng cña mét hay mét vµi nguyªn tè cã kh¶ n¨ng
11
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 12/20
tån t¹i hîp chÊt cã sè OXH kh¸c kh¸ bÒn, cã tÝnh chÊt kh¸c nhiÒu
so víi tÝnh chÊt cña c¸c hîp chÊt cïng kiÓu trong hçn hîp cÇn t¸ch,
dïng chÊt khö hay chÊt OXH thÝch hîp ®Ó chuyÓn ho¸ thµnh hîp
chÊt ®ã ®Ó t¸ch riªng. Trong vµi trêng hîp cã thÓ thay ®æi sè OXH cña nguyªn tè
b»ng ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n.
§Ó t¸ch riªng Ce khái ®Êt hiÕm kh¸c ngêi ta OXH Ce3+ trong
hçn hîp c¸c oxit (§H)(OH)3 thµnh Ce4+ nhê O2, Cl2, KMnO4,
(NH4)2S2O3 hay H2O2, råi chÕ ho¸ hçn hîp CeO2 + (§H)2O3 hay
Ce(OH)4 + (§H)(OH)3 b»ng dung dÞch H2SO4 hay HNO3. V× Ce4+
bÞthuû ph©n m¹nh nªn n»m l¹i trong kÕt tña d¹ng muèi baz¬, kiÓu
Ce2(OH)3(SO4)3 hay Ce(OH)n(NO3)4-n; trong khi c¸c ®Êt hiÕm kh¸c
n»m l¹i trong dung dÞch.
§iÖn ph©n nãng ch¶y Pr(OH)3 chøa Nd trong KOH ë 3600C,
thu ®îc kÕt tña ®en gåm PrO2 hi®rat ho¸ kh«ng tan chiÕm 95%
lîng kÕt tña.
Sm, Eu, Yb ngoµi sè oxh +3 nh c¸c ®Êt hiÕm, tån t¹i sè OXH
+2. Nhê ¸p suÊt h¬i cao h¬n cña c¸c oxit SmO, EuO, YbO vµ c¸c
kim lo¹i Sm, Eu, Yb so víi c¸c ®Êt hiÕm kh¸c nªn khi khö c¸c oxit
kh¸c b»ng cacbon, c¸c oxit SmO, EuO vµ Sm, Eu, Yb sinh ra ®Òu
bÞ th¨ng hoa t¸ch khái c¸c ®Êt hÕm kh¸c.
- Ph¬ng ph¸p s¾c ký trao ®æi ion
Nguyªn t¾c: Khi cho c¸c dung dÞch hçn hîp c¸c muèi NTH
qua cét lµm ®Çy cationit nÕu nguyªn tè hiÕm n»m díi d¹ng cation
(hay anion) x¶y ra sù t¸ch ®Õn møc nµo ®ã c¸c nguyªn tè hiÕm,
nhê kh¶ n¨ng kh¸c nhau vÒ hÊp thô trao ®æi cña chóng trong tr-
êng hîp c¸c nguyªn tè cã tÝnh chÊt ho¸ häc gÇn nhau nh c¸c ®Êt
hiÕm, møc hÊp thô trao ®æi cation bëi nhùa gi¶m theo chiÒu
t¨ng sè thø tù, nhng hiÖu suÊt ®Êt hiÕm rÊt thÊp nªn ph¶i sö
12
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 13/20
dông c¸c t¸c nh©n t¹o phøc lµm chÊt khö thÊp - v× ®é bÒn cña
c¸c phøc chÊt hiÕm t¨ng theo sè thø tù, ngîc chiÒu hÊp thô ®Êt
hiÕm bëi nhùa lµm hÖ sè ®Êt hiÕm t¨ng, tøc hiÖu suÊt t¸ch ®Êt
hiÕm t¨ng.§Ó t¸ch riªng lîng lín c¸c ®Êt hiÕm ®· sö dông c¸c t¸c nh©n
t¹o phøc b»ng dung dÞch citrat, E§TA, NTA … cã chÊt lµm chËm
(Cu2+, Fe3+, Zn2+, Cd2+), sö dông ph¬ng ph¸p chu tr×nh, ph¬ng
ph¸p ngîc dßng liªn tôc trong quy m« c«ng nghiÖp.
- Ph¬ng ph¸p chiÕt láng
ChiÕt lµ ph¬ng ph¸p t¸ch cã ý nghÜa cùc lín. Ngoµi nh÷ngkh¶ n¨ng ®· nªu, chiÕt cßn cã nh÷ng u ®iÓm sau ®©y so víi c¸c
ph¬ng ph¸p t¸ch b»ng kÕt tña: tèc ®é chiÕt lín, ®«i khi chØ
trong vµi phót l¾c c©n b»ng ®· ®¹t ®îc, pha níc t¸ch khái pha
h÷u c¬ rÊt m¹nh tr¸nh ®îc nh÷ng hiÖn tîng phô nh hÊp phô …
Trong thùc tÕ viÖc t¸ch b»ng ph¬ng ph¸p chiÕt c¸c nguyªn
tè ®Êt hiÕm hÕt søc phøc t¹p, v× sù cã mÆt mét vµi nguyªn tè
thêng lµm thay ®æi kh¶ n¨ng bÞ chiÕt cña mçi nguyªn tè - vÒ
kh¶ n¨ng bÞ chiÕt c¸c ®Êt hiÕm b»ng TBP cña ®Êt hiÕm trong
HNO3 15,6N cã thÓ xÕp theo d·y: La < Pr < Sm < Y < Ho < Lu <
Ce (IV). Song khi cã mÆt 5% khèi lîng c¸c ®Êt hiÕm nÆng nhãm
Yttri lµm gi¶m kh¶ n¨ng bÞ chiÕt vµo pha h÷u c¬ hai lÇn, kh«ng
chØ cña c¸c ®Êt hiÕm Ceri mµ c¶ Y vµ Ho, khi cã mÆt Ce(IV) lµm
gi¶m møc bÞ chiÕt Ho 2 lÇn.
HÖ sè chiÕt thay ®æi theo sù thay ®æi ®é axit cña pha níc;
trong HNO3 ®Æc 15,6N thuéc giíi h¹n La - Tb hÖ sè chiÕt t×m
thÊy b»ng kho¶ng 1,9; nhng trong HNO3 0,3N t×m thÊy cã gi¸ trÞ
ngîc l¹i, kho¶ng 1/1,9.
Tuy cã nhiÒu u ®iÓm so víi c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c b»ng kh¶
n¨ng n¹p liªn tôc hay gi¶ liªn tôc, cã kh¶ n¨ng chuyÓn khèi tõ pha
13
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 14/20
nµy sang pha kh¸c víi n¨ng lîng tiªu thô Ýt vµ thêi gian ng¾n, nh-
ng qu¸ tr×nh t¸ch vÉn phøc t¹p v× hÖ sè chiÕt cña hai ®Êt hiÕm
kÕ cËn b»ng c¸c dung dÞch kh¸c nhau kh«ng cao, vµ ®Ó t¸ch cÇn
sö dông th¸c nhiÒu bËc ®Ó t¸ch riªng khái c¸c ®Êt hiÕm kh¸cb»ng mét hay mét sè Ýt bËc.
- §Ó t¸ch b»ng c¸c ph¬ng ph¸p chiÕt c¸c NTH ngêi ta sö
dông c¸c ph¬ng ph¸p ngîc dßng hay b¸n ngîc dßng, m¸y chiÕt.
- §Ó t¸ch vi lîng c¸c ®Êt hiÕm, ngêi ta dïng c¸c chÊt chiÕt
nh oxiquilin, cuphenol.
- §Ó t¸ch ®a lîng c¸c ®Êt hiÕm vµ c¸c nguyªn tè kh¸c, c¸cchÊt chiÕt ®îc sö dông réng r·i nhÊt lµ c¸c dÉn xuÊt c¬ photpho
lo¹i photphat (RO)3PO, lo¹i photphonat (RO)2PRO, lo¹i photphinat
(RO)R2PO vµ lo¹i R3PO.
- Mét sè kÕt qu¶ ¸p dông ph¬ng ph¸p chiÕt ®Ó t¸ch
nguyªn tè hiÕmCe4+ bÞ TBP chiÕt hoµn toµn trong giíi h¹n rÊt réng nång ®é
HNO3(1-1ON) d¹ng phøc chÊt H2Ce(NO3)6.2TBP. §Ó t¸ch lîng lín
Ce4+ ®· dïng TBP 100% trong HNO3 3-5N nång ®é Ce4+ kho¶ng
200g/l. §Ó t¸ch lîng nhá Ce4+ dïng TBP cã chÊt pha lo·ng (nh dÇu
ho¶) ®Ó c¸c ®Êt hiÕm kh¸c chuyÓn vµo pha lîng nhá h¬n n÷a
vµ hÖ sè chiÕt sÏ t¨ng lªn - t¸i chiÕt b»ng dung dÞch H2O2 trong
HNO3 lo·ng, khi ®ã Ce4+ bÞ khö ®Õn Ce3+.
T¸ch c¸c ®Êt hiÕm thµnh nhãm b»ng chÊt chiÕt TBP ë ®é
axit b»ng HNO3 7-9N, hÖ sè ph©n bè vµ hÖ sè chiÕt kh¸ cao.
ChiÕt trªn m¸y 24 bËc, tõ dung dÞch chøa (§H)2O3 160 g/l vµ HNO3
8,4N thu ®îc tinh hçn hîp ®Êt hiÕm nhãm Ceri, thùc tÕ kh«ng
chøa c¸c ®Êt hiÕm nhãm Yttri
14
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 15/20
§a muèi lµm chÊt ph©n chia, nh LiNO3, Al(NO3)3 vµo hÖ chiÕt
lµm hÖ sè ph©n bè cña c¸c ®Êt hiÕm vµ hÖ sè chiÕt cña 2 ®Êt
hiÕm cËn nhãm Ceri tõ 1,5 - 1,9.
§a chiÕt t¹o phøc, nh EDTA vµo hÖ chiÕt ®Êt kiÒm TBP cãPH = 4,5 - 5 lµm hÖ chiÕt t¨ng (v× hÖ sè ph©n bè cña c¸c ®Êt
hiÕm gi¶m theo chiÒu t¨ng sè thø tù nhng ®é bÒn cña c¸c phøc
chÊt ®Êt hiÕm - EDTA t¨ng theo chiÒu ®ã)
Nb(V) bÞ chiÕt lùa läc tõ c¸c dung dÞch HCl, Ta(V) vÉn n»m
l¹i trong ®ã, bëi dung dÞch metyl ®ioctilamin trong Xelen
sau ®©y lµ mét sè øng dông cô thÓ cña ph¬ng ph¸p
chiÕt:
Nghiên cứu hiệu ứng tăng cường chiết của các nguyên tố đất hiếm nhẹ
(La, Nd, Sm, Eu) bằng hỗn hợp triphenylphotphin oxit (TPPO) và axit 2-etyl
hexyl photphonic (PC 88A) từ dung dịch axit nitrric
Các dung dịch muối nitrat đất hiếm được điều chế bằng cách hòa tan các
oxit đất hiếm tương ứng có độ sạch 99,9% trong HNO3 (PA). Phương pháp chiết
các nguyên tố đất hiếm được đề tài tiến hành bằng các tác nhân chiết TPPO, PC
88A hoặc hỗn hợp TPPO và PC 88A. chúng được tiến hành trên phễu chiết có
dung tích 20ml. Tỉ lệ thể tích và pha hữu cơ là 1:1. thời gian chiết và phân pha là 5
phút. Sau khi tách chiết hai pha, nồng độ nguyên tố đất hiếm trong pha nước và
pha hữu cơ được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch chuẩn DTPA
(10-2 M) với sự có mặt của thuốc thử Arsenazo (III).
Kết quả cho thấy, hệ số tăng cường chiết của nguyên tố đất hiếm tăng khi
tăng nồng độ axit cân bằng. Khi hiệu ứng tăng cường chiết giảm dần từ La đến Eu.
Đối với hệ số đơn tác nhân chiết PC88A, quá trình chiết theo cơ chế trao đổi ion
nên các nguyên tố đất hiếm ở cuối dãy có bán kính ion nhỏ hơn sẽ tạo phức bền
hơn có hệ số phân bố D lớn hơn. Trong khi đó đối với hệ đơn tác nhân chiết TPPO
tạo solvat có giá trị hệ số phân bố D kém hơn. Đối với tỉ lệ TPPO/PC88A ảnh
15
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 16/20
hưởng đến hiệu ứng tăng cường chiết cực đại khi tỉ lệ TPPO/PC88A đạt 1:1. Các
nguyên tố đất hiếm có hiệu ứng tăng cường chiết giảm dần theo thứ tự La, Nd, Sm,
Eu khi có cùng tỉ lệ TPPO/PC88A.
Nghiên cứu cũng đã thiết lập được đường đẳng nhiệt của La với TPPO - 0,1 M;PC88A - 0,1M và hỗ hợp TPPO-0,1M+PC88A-0,1M) từ môi trường axit nitric.
Dung lượng chiết lớn nhất khi dùng hỗ hợp tác nhân chiết TPPO và PC88A.
- øng dông ®Ó chiÕt hä Lantanit vµ Actinit qua ®Ò tµi sau:
HiÖu øng cêng chiªt ®èi víi hä Lantanit vµ Actinit MỞ ĐẦU
Theo đánh giá sơ bộ nước ta có khả năng giàu nguồn nguyên liệu đất hiếm. Nhưng giữa nguyên liệu và tách được riêng biệt các nguyên tố đất hiếm để có giá
trị lớn trên thị trường thế giới còn là một vấn đề rất khó khăn. Ở nước ta, trong
những năm gần đây nhà nước cũng như một số cơ sờ nghiên cứu đã quan tâm
nhiều đến vấn đề này. Chúng tôi giới thiệu sau đây một số kết quả chiết tách đối
với họ lantanit và actinit đã được chúng tôi thực hiện ở một số phòng thí nghiệm
nước ngoài để tham khảo.
II. TæNG QUAN
Cho đến nay, đa số các thuốc thử dùng để chiết họ lantanit và actinit là các
chất hữu cơ photpho có nhóm photphoryl. So với nhóm cacbonyl, oxy trong nhóm
photphoryl phân cực hơn nên chiết ổn định hơn. Trong số đó người ta sử dụng
nhiều đến tributylphotphat (TBP), bis (2-etylhexyl) photphoric axit (HDEHP),
triotylphophinoxit (TOPO). Sử dụng các thuốc.thử này các tác giả đã thu được hệ
số tách từ 1,3 đến 3. Trong một số năm gần đây, một số tác giả đã sử dụng
Imidodiphotphoric axit tetraphenylest (IDTHPh) làm chất tạo phức để chiết nhiều
nguyên tố, trong đó đã thành công đối với họ lantanit. Phương trình chiết được
biểu diễn tổng quan như sau:
M3+ + 1,5 [(HA)2] [MA 3] + 3H+
16
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 17/20
Hệ số tách giữa hai nguyên tố liên tiếp nhau trong hệ thua HDEHP, nhưng
hệ số phân bố lớn hơn nhiều.
Chúng tôi cũng sử dụng thuốc thử này, nhưng trong quá trình chiết tách đưa
thêm TBP và TOPO, hy vọng nhận được hiệu ứng cường chiết. Có thể định nghĩahiệu ứng cường chiết một cách đơn giản như sau: một hỗn hợp được gọi là có hiệu
ứng cường chiết khi hệ số phân bố của hỗn hợp thuốc thử đem chiết lớn hơn hệ số
phân bố của từng thuốc thử đem cộng lại.
III. THỰC NGHIỆM
III.1 Thiết bị và thuốc thử
Máy quang phổ để kiểm tra độ tinh khiết của các nguyên tố
- Máy cộng hưởng từ hạt nhân
- Máy quang phổ hồng ngoại
- Máy đo phóng xạ và
- Máy lắc
- Nhựa trao đổi anion Aminex A5 và dung dịch amoni - hidroxiisobutyrat
để tách các nguyên tố
- Các nguyên tố phóng xạ 172Lu, 170Tm, 160Tb, 154En, 153Sm, 147 Nd, 140Ln,
252Cf , 242Cm, 244Cm và 241Am, được điều chế ở Dubna (Liên xô cũ) và ZPK
Rossendolf (CHDC Đức)
- Imidodiphotphoric axit tetraphenylest (IDTHPh hay HA) được tổng hợp từ
axit photphorơ, triphenyllestephotphorơ axit, amoniac, tetrcloruacacbon,
photphopentaclorua, natrbenzoat
- Tributylphotphat
- Trioctylphotphinoxit
III 2. Kết quả thực nghiệm
III 2. 1. Sự phụ thuộc của hệ số phân bố vào
a. Nồng độ TBP khi chiết các nguyên tố họ lantannit bằng IDTPh 0,005M
trong benzen trong dung dịch HCl 0,1M hoặc HClO4 0,1M hoặc HNO3 0,1 M được
biểu diễn ở hình 1.
17
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 18/20
b. Nồng độ TOPO khi chiết các nguyên tố họ lantanit bằng IDTPh 0.005M
trong benzen trong dung dịch HCL 0,01M được biểu diễn ở hình 2.
c. Nồng độ TOPO khi chiết các nguyên tố họ lantanit và actinit bằng IDTPh
0,005M trong benzen trong dung dịch HClO4 0,1 M hoặc HNO3 0,1 M được biếudiễn ở hình 3 và hình 4.
III 2.2. Bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân cung như quang phô
hồng ngoại chúng tôi nhận thấy rằng: khi trộn lẫn IDTPh vào TOPO hay TBP, ở
nồng độ IDTPh đủ lớn, các pic phổ của IDTPh cũng như TOPO và TBP có sự
chuyển dịch. Điều đó có nghĩa là TOPO hay TBP đã liên kết với IDTPh. Qua tính
toán chúng tôi đã tính được hằng số bền của hợp chất và khẳng định được thành
phần của hợp chất tạo thành là HA.TOPO và HA.TBP.
IV ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
1. Qua các đường cong thu được cho thấy: có hiệu ứng cường chiết khi ta
thêm TOPO và TBP, và tại các cực đại hệ số phân bố lớn hơn nhiều so với khi ta
chiết chỉ riêng với IDTPh và tất nhiên lại càng lớn hơn nhiều khi ta chiết chỉ riêng
với TOPO hay TBP.
2. Để tiện đánh giá kết quả, chúng tôi tổng hợp sự phụ thuộc của hệ số phân
bố vào nồng độ TOPO khi chiết lan tan bằng IDTPh 0,005M trong benzen trong
dung dịch HCL, HNO3' HClO4 0,1M vào một đồ thị và chia đồ thị ra làm 3 vùng
I,II, III.
3. Ở vùng I (có hiện tượng cường chiết) ta thấy: trong sự phụ thuộc của hệ
số phân bố vào nồng độ TOPO ta nhận thấy hệ số góc của đường cong là 1. Ngoài
ra khi khảo sát thêm sự phụ thuộc của hệ số phân bố vào nồng độ IDTPh ta nhận
được hệ số góc từ 1,5-2, cũng như nồng độ axit ta nhận được hệ số góc là -3.
Điều đó cho phép ta khẳng định được phương trình chiết là:
M3+ + 1,5 [(HA)2] + [L]→[MA3L] + H+
4. Ở vùng II (có hiệu ứng giảm chiết)
Lúc này nồng độ TBP hoặc TOPO đủ lớn để có phản ứng:
(HA)2 + 2TBP→2HA.TBP
18
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 19/20
hoặc
(HA)2 + 2TOPO → 2HA.TOPOTrong sự phụ thuộc của hệ số phân bố và
nồng độ TOPO ta nhận được hệ số góc bằng -1 đến -2, vào nồng độ IDTPh ta nhận
được hệ số góc bằng 3 và vào nồng độ axit ta nhận được hệ số góc bằng -3.Từ đây ta có phương trình chiết:
M3+ + [3HAL]+ →[MA3Lm] + (3-m)[L] + 3H+
m= 1 đến 2
5. Ở vùng III có hiệu ứng cường chiết), ở khoảng nồng độ này của TOPO,
bắt đầucó sự tham gia phản ứng của anion NO3 và ClO4 Trong sự phụ thuộc của hệ
số phân bố vào nồng độ TOPO ta nhận được hệ số góc từ đến 3, vào nồng độIDTPh ta nhận được hệ số góc từ 2 đến 1, vào nồng độ axit ta nhận được hệ số góc
từ -2,5 đến - 1, vào nồng độ nitrat hay peclorat ta nhận được hệ số góc từ 1đến 2,5.
Từ đó ta có phương trình chiết:
M3+ + y[HA.L] + (3-y)X+Z[L]→[MAyX3-yLz+y] + yH+.
6. Từ các phương trình trên và các dữ kiện thực nghiệm chúng tôi đã tính
được hằng số bền của các phứcV. KẾT LUẬN
1 Đã có một số kết quả về hiệu ứng cường chiết đối với họ lantanit và actinit
bằng một hệ thuốc thử mới, làm cho quá trình chiết tách của nguyên tố này được
tốt hơn.
2. Xác định được các phương trình chiết và qua đó tính được hằng số bền
của phức.
3. Điều quan trọng là khi thêm TOPO hay TBP, hệ số tách của hai nguyên tố
liên tiếp nhau không tăng lên, tuy nhiên hệ số phân bố tăng lên rất nhiều. Điều đó
cho ta khả năng sử dụng phương pháp để làm giàu họ lantanit trong các quặng
nghèo, cũng như ứng dụng trong việc tách để xác định riêng biệt từng nguyên tố
đất hiếm.
Đã tìm thấy hiệu ứng cường chiết của hệ Imidodiphotphoric axit,
tetraphenylest và Tributyl photphat (hay Trioctylphotphinoxít) với họ lantanit và
19
8/9/2019 các PP sắc ký
http://slidepdf.com/reader/full/cac-pp-sac-ky 20/20
actinit. Qua đó xác định được phương trình chiết, hằng số bền của phức cũng như
khả năng làm giàu họ lantanit và actinit.
20