308
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ TS. Lê Thành Dũng Khoa Kỹ thuật hóa học Bộ môn Kỹ thuật hữu cơ @: [email protected]

DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

  • Upload
    ho-khoa

  • View
    45

  • Download
    12

Embed Size (px)

DESCRIPTION

123

Citation preview

Page 1: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ

TS. Lê Thành Dũng

Khoa Kỹ thuật hóa họcBộ môn Kỹ thuật hữu cơ@: [email protected]

Page 2: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Các sách tiếng anh/tiếng việt liên quan đến phân lập và tinh

chế các hợp chất hữu cơ, các sách về chiết, chưng cất, kết

tinh, sắc ký.

2. Các bài báo về tổng hợp hữu cơ và hóa học các hợp chất

tự nhiên trên các tạp chí của Elsevier, Royal Society of

Chemistry, American Chemical Society, Wiley InterScience

journals…

Page 3: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

NỘI DUNG MÔN HỌC

1. Các phương pháp chiết

Tách chất rắn/lỏng

2. Các phương pháp chưng cất

Tách chất lỏng

3. Các phương pháp kết tinh lại

Tách chất rắn

4. Các phương pháp sắc ký

Tách chất rắn/lỏng

Page 4: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

KIẾN THỨC, KỸ NĂNG CẦN ĐẠT ĐƯỢC SAU MÔN HỌC

1. Hiểu nguyên tắc chung các phương pháp

2. Có khả năng lựa chọn phương pháp

3. Vận dụng được các phương pháp

Page 5: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC

1. Thi giữa kỳ: 30%

2. Thi cuối kỳ: 70%

Hình thức thi: trắc nghiệm

Page 6: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hóa học các hợp chất tự nhiên:

VÌ SAO PHẢI PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ ?

Page 7: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hợp chất tự nhiên:

VÌ SAO PHẢI PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ ?

Là chất biến dưỡng thứ cấp (secondary metabolite)

Khối lượng phân tử nhỏ (M 1500 amu)

Có hay không có (hay chưa biết đến) hoạt tính sinh học

Gồm các nhóm: alkaloid, quinonoid, steroid, terpenoid, iridoid, flavanoid,

coumarin, glycosid…

Phân lập và tinh chế để thu được chất tinh khiết ( 95%), làm giàu chất, thuận tiện cho việc nghiên cứu cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học.

Page 8: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

VÌ SAO PHẢI PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ ?

Tổng hợp hóa hữu cơ:

Phân lập và tinh chế để thu được chất tinh khiết, làm giàu chất, thuận tiện cho việc nghiên cứu tính chất và phân tích cấu trúc

Page 9: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Sự khác nhau giữa ISOLATION và PURIFICATION

A

B

C

Isolation

Purification

A

A

Purification A

Page 10: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ

1. Các phương pháp chiết

Tách chất rắn/lỏng

2. Các phương pháp chưng cất

Tách chất lỏng

3. Các phương pháp kết tinh lại

Tách chất rắn

4. Các phương pháp sắc ký

Tách chất rắn/lỏng

Page 11: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHƯƠNG PHÁP CHIẾT

Page 12: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT

1. Chiết lỏng – lỏng (liquid – liquid extraction)

2. Chiết rắn – lỏng (solid – liquid extraction)

Chiết ngâm dầm (maceration)

Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng

Chiết với sự hỗ trợ của sóng siêu âm

Chiết ngấm kiệt (percolation)

Chiết Soxhlet (Soxhlet extraction)

Chiết Kumagawa

Chiết lôi cuốn hơi nước

Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn

Page 13: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT LỎNG – LỎNG

Hỗn hợp chất tan trong chất lỏng

Một chất tan được tách riêng

Các chất tan còn lại trong chất lỏng

Chiết lỏng – lỏng

Page 14: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

VÍ DỤ: BẠN LỠ LÀM ĐỔ HỦ ĐƯỜNG VÀO LỌ DẦU ĂN, LÀM SAO ĐỂ TÁCH ĐƯỜNG RA KHỎI DẦU ĂN?

Vị dầu ăn quá ngọt, không thể sử dụng để nấu ăn

Hỗn hợp dầu ăn và đường

Đường tan một phần trong dầu ăn.

Page 15: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Pha dầu ăn

Pha nước giờ có vị ngọt của đường

Pha nước

GIẢI PHÁP TÁCH ĐƯỜNG RA KHỎI DẦU ĂN

Page 16: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

GIẢI PHÁP TÁCH ĐƯỜNG RA KHỎI DẦU ĂN

Cơ sở của phương pháp:

Đường tan nhiều trong nước hơn trong dầu ăn

dựa vào sự khác nhau về độ tan của một chất trong các dung môi khác nhau

Nước và dầu ăn không tan vào nhau

các dung môi phải không tan vào nhau trong phương pháp chiết

Thuật ngữ:

Nước: gọi là dung môi chiết (dùng để chiết)

Dầu ăn + đường: dung dịch được chiết

Đường: chất tan, chất được chiết

Page 17: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

NGUYÊN TẮC CỦA PHƯƠNG PHÁP CHIẾT

Chiết lỏng – lỏng là phương pháp tách (hay loại) một chất tan (rắn/lỏng)

dựa trên sự chuyển pha của chất tan đó từ pha lỏng này sang pha lỏng khác

mà chất tan đó tan nhiều hơn.

Cơ sở của phương pháp : dựa vào i) sự khác nhau về độ tan của một chất

trong các dung môi khác nhau và ii) độ phân cực khác nhau của 2 dung môi.

Ứng dụng: dùng để tách chất quan tâm (thường gọi là chiết) hay để loại các

chất không quan tâm (thường gọi là rửa).

Page 18: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

HỆ SỐ PHÂN BỐ Kp

Ether

Nước

Chất tan tốt trong dung môi hữu cơ

Chất tan tốt trong nước

Page 19: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

HỆ SỐ PHÂN BỐ Kp (partition coefficient)

Qui luật: Ở một nhiệt độ xác định, tỉ số nồng độ của một chất tan trong

trong hai dung môi không hòa tan vào nhau luôn là một hằng số. Tỉ số đó

gọi là hệ số phân bố.

Hệ số phân bố:

𝐾𝑝 = chất tan X trong dungmôi 2 lúc cân bằng

[chất tan X] trong dungmôi 1 lúc cân bằng

Page 20: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC VÍ DỤ VỀ HỆ SỐ PHÂN BỐ Kp

Thí nghiệm 1: dung môi 1 là H2O, dung môi 2 là Et2O

100 mL H2O

100 mL Et2O

phân tử X (pt)

ptpt

Thí nghiệm 2:

100 mL H2O

100 mL Et2O

phân tử X

ptpt

Page 21: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC VÍ DỤ VỀ HỆ SỐ PHÂN BỐ KpThí nghiệm 3:

100 mL H2O

200 mL Et2O ptpt

Càng sử dụng nhiều Et2O càng chiết được nhiều chất tan X ra khỏi H2O

Thí nghiệm 4: tiếp theo TN2, dùng 100 mL Et2O để chiết tiếp chất X còn lại trong 100 mL H2O (100 phân tử X còn lại sau TN2).

Gọi x là số phân tử X được chiết vào 100 mL Et2O từ 100 phân tử X còn lại trong 100 mL H2O

100

x pt(100 – x) pt

x 67 pt

Thay vì chiết một lần với 200 mL Et2O, chiết hai lần, mỗi lần 100 mL Et2O sẽ chiết được nhiều X hơn (267 pt X vs 240 pt X).

Page 22: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC VÍ DỤ VỀ HỆ SỐ PHÂN BỐ Kp

Thí nghiệm 3:Thí nghiệm 4:

Page 23: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Vậy số lần chiết bao nhiêu là vừa?

Trên nguyên tắc, chiết càng nhiều lần thì hiệu quả chiết càng cao. Thực tế cho thấy từ sau lần chiết thứ 3 thì hiệu quả không thay đổi nhiều nữa.

để tiết kiệm thời gian và dung môi: thường chiết 3 lần, mỗi lần sử dụng 1/3 lượng dung môi.

Page 24: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ CÔNG THỨC TÍNH TRONG PP CHIẾT

1. Tỉ lệ chất tan trong pha 2 sau lần chiết thứ 1:

(F2)𝟏 =𝐾V2

𝐾V2 + V1

(F2)1: tỉ lệ chất tan trong pha 2 sau lần chiết thứ 1K: hệ số phân bố của chất tan giữa pha 2 và pha 1V1: thể tích của pha 1

V2: thể tích của pha 2 dùng để chiết

2. Tỉ lệ chất tan còn lại trong pha 1 sau lần chiết thứ 1:

(F1)𝟏 =V1

𝐾V2 + V1(F1)1: tỉ lệ chất tan còn lại trong pha 1 sau lần chiết thứ 1

3. Tỉ lệ chất tan còn lại trong pha 1 sau lần chiết thứ n:

(F1)𝐧 =V1

𝐾V2 + V1

𝐧

(F1)n: tỉ lệ chất tan còn lại trong pha 1 sau lần chiết thứ n

Page 25: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 1

Một chất tan S có hệ số phân bố Kp giữa chloroform và nước là 5. Chất tan S được chiết từ 50 mL dung dịch nước nồng độ 0,05 M bằng 15 mL chloroform.a. Tính hiệu quả chiết của quá trình phân tách trên.b. Tính nồng độ M chất tan S trong mỗi pha sau khi chiết.c. Tính thể tích của chloroform cần để chiết được 99,9% chất tan S.d. Tính hiệu quả chiết nếu chiết bằng 2 15 mL CHCl3.e. Tính hiệu quả chiết nếu chiết bằng 3 15 mL CHCl3.f. Tính số lần chiết, mỗi lần bằng 15 mL CHCl3 để đảm bảo chiết được

99,9% chất tan S.

Đáp số: a. 60%.b. [S] trong CHCl3 = 0,1 M. [S] trong nước = 0,02 M.c. 9990 mL.d. 84%.e. 93,6%.f. n = 7,54.

Page 26: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

LỰA CHỌN DUNG MÔI TRONG CHIẾT LỎNG – LỎNG

Độ phân cực Không phân cực Phân cực trung bình Phân cực mạnh

Dung môi Petroleum ether Et2O, CHCl3, EtOAc MeOH

Chiết hợp chất Alcol béo, ester béo Ether, aldehyde, ketone, ester

Alcol, carboxylic acid

Page 27: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

TÍNH CHẤT MỘT SỐ DUNG MÔI THÔNG DỤNG

Page 28: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố KC của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

1,3,7-trimethylxanthineThăng hoa 178C

Tính chất của các dung môi thí nghiệm:

Dung môi Chỉ số phân cực Độ tan trong nước (%) Khối lượng riêng

Hexane 0 0.001 0.655

Cyclohexane 0.2 0.01 0.779

Cacbon tetrachloride 1.6 0.08 1.595

Benzene 2.7 0.18 0.878

Chloroform 4.1 0.815 1.483

Page 29: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

Thí nghiệm 1:

Page 30: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

Thí nghiệm 2:

Page 31: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

Thí nghiệm 3:

Page 32: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

Kết quả:

Page 33: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

Kết quả:

Page 34: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 2: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

1. Giải thích mục đích và cách thực hiện các thí nghiệm 1, 2, 3

2. Điền hoàn tất Bảng kết quả

3. Có thể nhận xét được gì từ các kết quả thí nghiệm trên?

Page 35: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ngoài cách lựa chọn dung môi thích hợp, có cách nào thay đổi độ tan của một chất trong dung môi cho trước không?

Có thể thay đổi độ tan của một chất trong một dung môi cho trước bằng cách thay đổi độ phân cực của chất đó.

Nếu một chất hữu cơ có các nhóm chức acid hay base có thể thay đổi độ phân cực bằng cách thay đổi tính chất acid-base của nó.

Sự thay đổi trên mang tính chất thuận nghịch.

Nhóm chức acid: phenol, carboxylic.

Nhóm chức base: amin.Chất hữu cơ X với Kp > 4

Chất hữu cơ X đã được tăng độ phân cực

Page 36: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC LOẠI CHẤT HỮU CƠ CÓ THỂ LÀM TĂNG ĐỘ PHÂN CỰC ĐỂ TĂNG TÍNH TAN TRONG NƯỚC

Các acid hữu cơ: carboxylic acid và phenol

Các base hữu cơ: amine

Page 37: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Chuyển carboxylic acid sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

1. Sử dụng dung dịch base mạnh (NaOH 5-10%):

2. Sử dụng dung dịch base yếu (NaHCO3 6%):

Carboxylic acid là các acid hữu cơ mạnh với pKa = 3 – 4. H2CO3 có pKa1 = 6,37.

Page 38: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Bài tập 3: Thí nghiệm xác định hệ số phân bố Kp của caffeine giữa một số dung môi hữu cơ và nước

1. Tính nồng độ dung dịch NaOH cần dùng để tách hỗn hợp toluene

và benzoic acid (pKa = 4.2) trong dung môi hữu cơ.

2. Tính thể tích dung dịch NaOH cần dùng nếu lượng benzoic acid

trong dung dịch là 1.22 gam.

Page 39: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ví dụ 1: Làm cách nào tách riêng hỗn hợp naphthalene và benzoic acid cùng tan trong dung dịch CH2Cl2.

sử dụng dung dịch NaOH 5% hoặc dung dịch NaOH bão hòa để chiết benzoic acid dạng muối:

Chuyển carboxylic acid sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

dd NaOH 5%

hay dd NaHCO3

bão hòa

Page 40: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Chuyển phenol sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

Chỉ có thể sử dụng dung dịch base mạnh (NaOH):

Phenol tan một phần trong nước (1g/15 mL H2O) nhưng dẫn xuất phenol không tan trong nước.

Page 41: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ví dụ 2: Làm cách nào tách riêng hỗn hợp benzoic acid và p-methoxyphenol cùng tan trong dung dịch CH2Cl2.

Chuyển acid hữu cơ sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

Không thể sử dụng dung dịch NaOH 5%:

dd NaOH 5%

Page 42: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ví dụ 3: Làm cách nào tách riêng hỗn hợp benzoic acid và p-methoxyphenol cùng tan trong dung dịch CH2Cl2.

Chuyển acid hữu cơ sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

Sử dụng dung dịch NaHCO3 bão hòa:

dd NaHCO3

bão hòa

Page 43: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Chuyển amine sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

Sử dụng dung dịch acid mạnh (HCl):

Page 44: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Chuyển amine sang dạng muối để tăng tính tan của nó trong nước

Ví dụ 4: Làm cách nào tách riêng hỗn hợp benzoic acid và p-chloroaniline cùng tan trong dung dịch CH2Cl2.

Sử dụng dung dịch HCl 5%:

dd HCl 5%

Page 45: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tách riêng hỗn hợp gồm 4 loại chất hữu cơ khác nhau dựa trên sự khác nhau về độ tan của chúng

Bước 1: Phân tách (separation)

Page 46: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tách riêng hỗn hợp gồm 4 loại chất hữu cơ khác nhau dựa trên sự khác nhau về độ tan của chúng

Thu được 4 dung dịch sau khi tách:

Page 47: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tách riêng hỗn hợp gồm 4 loại chất hữu cơ khác nhau dựa trên sự khác nhau về độ tan của chúng

Bước 2: Cô lập, thu hồi (isolation, recovery)

Thu hồi amine: bằng cách base hóa dung dịch

Page 48: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Thu hồi amine: bằng cách base hóa dung dịch

Lưu ý:

Phản ứng trung hòa là phản ứng tỏa nhiệt

Thường trung hòa đến pH 10

Page 49: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tách riêng hỗn hợp gồm 4 loại chất hữu cơ khác nhau dựa trên sự khác nhau về độ tan của chúng

Bước 2: Cô lập, thu hồi (isolation, recovery)

Thu hồi acid: bằng cách acid hóa dung dịch

Page 50: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Thu hồi acid: bằng cách acid hóa dung dịch

Lưu ý:

Phản ứng trung hòa là phản ứng tỏa nhiệt

Thường trung hòa đến pH 3

Page 51: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT BẰNG PHỄU CHIẾT

Page 52: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT BẰNG PHỄU CHIẾT

Page 53: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT BẰNG PHỄU CHIẾT

Page 54: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT BẰNG PHỄU CHIẾT

Page 55: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT BẰNG PHỄU CHIẾT

Page 56: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SỬ DỤNG SẮC KÝ LỚP MỎNG ĐỂ KIỂM TRA QUÁ TRÌNH CHIẾT

Trước giải li Sau giải li

Vạch dừng của chất giải li

Vết của pha nước

Vết của pha hữu cơ

Vạch xuất phát của chất giải li

Chất đã được chiết vào pha hữu cơ

Page 57: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC CHẤT LÀM KHAN NƯỚC CHO PHA HỮU CƠ

+ H2O

Page 58: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC CHẤT LÀM KHAN NƯỚC CHO PHA HỮU CƠ

Drying Agent Capacity Speed Applications

Calcium chloride, CaCl2

High MediumUsed for hydrocarbons

Calcium sulfate, CaSO4 (Drierite)

Low Fast Generally useful

Magnesium sulfate, MgSO4

High FastNot used for very acid-sensitive compounds

Potassium carbonate, K2CO3

Medium MediumNot for acidic compounds

Sodium sulfate, Na2SO4

High Slow Generally useful

Page 59: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC CHẤT LÀM KHAN NƯỚC CHO PHA HỮU CƠ

Page 60: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT LỎNG – LỎNG TRONG TỔNG HỢP HỮU CƠ

Page 61: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 4

Biết các tính chất acid-base của aniline, propanoic acid, phenol và naphthalene như sau:

Trình bày sơ đồ tinh chế riêng từng chất.

Page 62: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 5

Biết tính tan trong nước và các tính chất acid-base của benzoic acid, p-nitroaniline và anthracene như sau:

1. Trình bày sơ đồ tinh chế riêng từng chất.

2. So sánh % thu hồi benzoic acid và p-nitroaniline. Giải thích.

pKa = 4.202

pKb = 13.02

Page 63: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT RẮN – LỎNG

1. Chiết ngâm dầm (maceration)

2. Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng

3. Chiết với sự hỗ trợ của sóng siêu âm

4. Chiết ngấm kiệt (percolation)

5. Chiết Soxhlet (Soxhlet extraction)

6. Chiết Kumagawa

7. Chiết lôi cuốn hơi nước

8. Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn

Các phương pháp chiết rắn – lỏng:

Chủ yếu sử dụng để chiết các hợp chất tự nhiên

Page 64: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM (MACERATION) – Nguyên tắc

Chiết lá cây Chiết quả nho

Ngâm nguyên liệu trong một dung môi thích hợp, ở một nhiệt độ thích

hợp, trong một thời gian thích hợp

Lọc để lấy dịch chiết

Page 65: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM – VÍ DỤ

Quả của cây Macleaya cordata

Bio-active alkaloids Sanguinarine, chelerythrine

Sanguinarine Chelerythrine

- Sát trùng (antiseptic)- Kháng u (antitumor)

Page 66: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM – Ảnh hưởng của dung môi chiết

Quả của cây Macleaya cordata

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 67: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM – Phân tích bằng sắc ký lỏng, đầu dò UV (270 nm)

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 68: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM

Xác định tổng hàm lượng hàm lượng của Sanguinarine và Chelerythrine trong quả cây Macleaya cordata:

Sanguinarine Chelerythrine

Pulverized sample 16.91 0.04 (n = 10) 6.94 0.02 (n = 10)

Non-pulverized sample 16.53 0.09 (n = 10) 6.86 0.05 (n = 10)

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 69: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM – Ảnh hưởng của nhiệt độ

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 70: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM – Ảnh hưởng của thời gian chiết

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 71: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGÂM DẦM – Điều kiện tối ưu

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 72: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG CUNG CẤP CHO PHẢN ỨNG

Cổ điển:

Mới – năng lượng cơ học:

Nhiệt Sóng điện từ(UV, VIS, IR)

Dòng điện

Vi sóng Siêu âm

Page 73: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG (MICROWAVE-ASSISTED EXTRACTION) – Nguyên tắc

Vùng vi sóng: = 10-3 m – 1 m = 300 GHz – 300 MHz

Để tránh nhiễu, cố định vi sóng sử dụng trong công nghiệp, nghiên cứu và gia dụng:

= 12.2 cm = 2.45 GHz

Vùng vi sóng trong dãy sóng:

Page 74: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – Nguyên tắc

Năng lượng của vi sóng:

Vi sóng IR UV

Năng lượng J/mol 10 kJ/mol 100 kJ/mol

Tác động lên phân tử

Nhỏ hơn mức làm quay phân tử

Lên dao động nối Lên electron

Page 75: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – Nguyên tắc

Nguyên tắc chuyển năng lượng vi sóng thành nhiệt:

Đối với phân tử lưỡng cực:

Các phân tử lưỡng cực có xu hướng quay sao cho nằm song song với chiều

điện trường ngoài Khi các phân tử không thể quay nhanh kịp với sự thay đổi

hướng của điện trường thì sẽ va chạm nhau, sinh nhiệt.

Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 213

Đối với các ion:

Tương tự, các ion di chuyển trong điện trường va chạm nhau, sinh nhiệt.

Chỉ những phân tử phân cực, các ion mới chịu tác động của vi sóng

Page 76: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – Nguyên tắc

So sánh hoạt hóa bằng vi sóng và hoạt hóa nhiệt thông thường:

Sự chênh lệch nhiệt độ nhỏ

Nhiệt độ tăng gần như tức thì

Sự chênh lệch nhiệt độ lớn

Nhiệt độ tăng từ từ

Page 77: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

So sánh hoạt hóa bằng vi sóng và hoạt hóa nhiệt thông thường:

CH3OH

Page 78: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – Ví dụ

Quả của cây Macleaya cordata

Bio-active alkaloids Sanguinarine, chelerythrine

Sanguinarine Chelerythrine

- Sát trùng (antiseptic)- Kháng u (antitumor)

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 79: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – Ví dụ

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 80: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 81: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA VI SÓNG – So sánh kết quả

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 82: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SÓNG SIÊU ÂM(ULTRASOUND-ASSISTED EXTRACTION) – Nguyên tắc

Vùng sóng siêu âm: = 16 kHz – 10 MHz

Nguyên tắc chuyển năng lượng của sóng siêu âm thành nhiệt:

Tạo bóng khí bởi năng lượng siêu âm tại ranh

giới phân cách pha

Sự vỡ bóng khí tạo ra các vùng nhỏ có:

T = 5000 K, P = 50 Mpa

H2O (g) H (g) + HO (g)

2HO (g) H2O2 (g) H2O (g) + O2 (g)

H (g) + HO (g) hòa tan trong nước để phản ứng.

Sự vỡ bong bóng khí

Page 83: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SỰ KHÁC NHAU GIỮA SÓNG ÂM THANH VÀ SÓNG ÁNH SÁNG

Sóng âm thanh Sóng ánh sáng

Tạo ra bởi dao động của môi trường

cần có môi trường truyền sóngTạo ra bởi dao động của photon ánhsáng có thể truyền trong chân không

Tần số dao động: 16 kHz – 10 MHz Tần số dao động: 300 MHz -300 GHz

Vận tốc truyền: 332 m/s ở 0C Vận tốc truyền: 3.108 m/s

Không thể truyền xa do năng lượng tiêutan nhanh chóng

Có thể truyền xa

Page 84: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SÓNG SIÊU ÂM(ULTRASOUND-ASSISTED EXTRACTION) – Nguyên tắc

Các ứng dụng của sóng siêu âm:

Làm sạch bề mặt những chỗ khó tiếp cận, bề mặt xúc tác, kẽ răng:

do sự xói mòn

Tạo nhũ cơ học (không chất tạo nhũ), đồng hóa: do sự phân tán

Loại khí khỏi dung dịch: do sự tạo bóng khí to dần

Khử trùng: do áp lực làm phá hủy tế bào vi sinh vật

Chiết: do làm tăng tốc độ chuyển pha, nhanh đạt đến cân bằng

Tạo phản ứng oxi hóa: do sự tạo thành H2O2

Page 85: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SÓNG SIÊU ÂM – Ví dụ

Quả của cây Macleaya cordata

Bio-active alkaloids Sanguinarine, chelerythrine

Sanguinarine Chelerythrine

- Sát trùng (antiseptic)- Kháng u (antitumor)

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 86: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SÓNG SIÊU ÂM – Ví dụ

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 87: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SÓNG SIÊU ÂM – Ví dụ

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 88: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGẤM KIỆT (PERCOLATION) – Nguyên tắc

Chiết cà phê

Nguyên liệu được ngâm trong một dung môi thích hợp, chảy liên tục ở một

tốc độ nhất định, dịch chiết được lọc qua giấy lọc.

Ưu điểm so với phương pháp chiết ngâm dầm:

Quá trình chiết liên tục (dung môi sau chiết liên tục được thay thế bằng

dung môi mới) hiệu quả hơn, ít mất công hơn.

Chiết chất từ mẫu đất

Page 89: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGẤM KIỆT – Ví dụ

Quả của cây Macleaya cordata

Bio-active alkaloids Sanguinarine, chelerythrine

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 90: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT NGẤM KIỆT – So sánh kết quả

Dựa trên điều kiện thí nghiệm, giải thích vì sao phương pháp chiết ngâm kiệt cho kết quả thu hồi thấp hơn so với chiết ngâm dầm?

BÀI TẬP 6

F. Zhang et al. Separation and Purification Technology, 2005, 42, 283

Page 91: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT SOXHLET – Nguyên tắc Phát minh năm 1879 bởi Franz von Soxhlet Trường hợp sử dụng: chất cần chiết có độ tan kém

tạp chất không tan trong dung môi

Sơ đồ hệ thống:

1: cá từ2: bình cầu3: ống chưng cất4: túi đựng nguyên liệu5: nguyên liệu cần chiết6: đỉnh ống dẫn dung môi7: đầu ra ống dẫn dung môi8: adapter9: ống sinh hàn10: nước lạnh vào 11: nước lạnh ra

Page 92: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT SOXHLET – Nguyên tắc

Page 93: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT SOXHLET – Ưu và nhược điểm

Tiết kiệm dung môi

Không mất công lọc và châm dung môi mới

Chiết kiệt được hợp chất trong nguyên liệu

Ưu điểm:

Giới hạn khối lượng nguyên liệu mỗi lần chiết

Hợp chất chiết ra bị đun nóng lâu ở nhiệt độ sôi của dung môi

Hệ thống được gia công thủy tinh, giá thành cao, khó thay thế từng bộ phận

Nhược điểm:

Page 94: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHIẾT KUMAGAWA

Tương tự chiết Soxhlet

Túi đựng nguyên liệu được đặt gần nguồn

nhiệt hơn

Tăng khả năng chiết các hợp chất phân cực

và có nhiệt độ nóng chảy cao do tăng khả

năng hòa tan ở nhiệt độ cao

Page 95: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT

Page 96: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT

1. Chưng cất đơn giản (simple distillation)

2. Chưng cất phân đoạn (fractional distillation)

3. Chưng cất trong chân không và môi trường trơ

4. Chưng cất lượng nhỏ (micro-distillation)

5. Chưng cất lôi cuốn hơi nước (steam distillation)

Page 97: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hỗn hợp lỏng lý tưởng và lực liên phân tử

Chất lỏng A tinh khiết ở một nhiệt độ xác định T:

Chất lỏng B tinh khiết ở một nhiệt độ xác định T:

A, B tạo thành hỗn hợp lỏng lý tưởng (hay gần lý tưởng) khi lực liên phân tử A-B tương tự lực liên phân tử A-A hay B-B tỉ lệ A, B thoát khỏi dung dịch tại nhiệt độ T không đổi:

Hỗn hợp A : B = 1 : 1

Page 98: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Sự thay đổi enthalpy khi tạo hỗn hợp lỏng gần lý tưởng

Quá trình phá vỡ liên kết liên phân tử trong A hay trong B có H > 0

Quá trình tạo liên kết liên phân tử trong hỗn hợp A, B có H < 0

Nếu liên kết liên phân tử A-A, B-B, A-B tương tự nhau (gần lý tưởng)

Sự thay đổi enthalpy khi trộn A, B: Htrộn 0

Sự thay đổi nhiệt độ khi trộn A, B 0

Ví dụ các hỗn hợp lỏng gần lý tưởng

Hexane, heptane

Benzene, methylbenzene

Propan-1-ol, propan-2-ol

Tương tự kích thước, tương tự độ phân cực

Tương tự lực liên phân tử van der Waals

Page 99: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

NHIỆT ĐỘ SÔI

Tại nhiệt độ sôi: P hơi chất lỏng = P môi trường xung quanh chất lỏng

Page 100: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tại nhiệt độ sôi của chất lỏng tinh khiết A có cân bằng:

A (lỏng) A (hơi)

Thành phần của A không đổi ở 2 pha nhiệt độ của A không đổi trong

suốt quá trình sôi

Thành phần A, B thay đổi đều trong 2 pha nhiệt độ sôi của hỗn hợp

lỏng A, B sẽ tăng dần theo thời gian

Chất lỏng A tinh khiết:

Hỗn hợp lỏng đồng nhất A, B (b.p. B < b.p. A):

NGUYÊN TẮC CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN

Page 101: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Áp suất hơi bão hòa trên bề mặt của chất lỏng bằng tổng áp suất hơi riêng phần của A và B

Định luật Raoult:

Ptot = PA + PB

Áp suất hơi riêng phần của A bằng tích áp suất hơi bão hòa của A tinh khiết (tại một nhiệt độ xác định) và phân mol của A trong hỗn hợp lỏng

PA = PA.NA

Tương tự cho áp suất hơi riêng phần và phân mol của B

PB = PB.NB

Đối với hỗn hợp lỏng gần lý tưởng, đồng nhất A, B:

NA = NA / (NA+NB)

NB = NB / (NA+NB)

NGUYÊN TẮC CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN

Page 102: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Giản đồ ÁP SUẤT HƠI – THÀNH PHẦN HỖN HỢP LỎNG

Đối với hỗn hợp lỏng gần lý tưởng, đồng nhất A, B:

Page 103: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đối với hỗn hợp lỏng gần lý tưởng, đồng nhất A, B:

Giản đồ NHIỆT ĐỘ SÔI – THÀNH PHẦN HỖN HỢP LỎNG

Page 104: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đối với hỗn hợp lỏng gần lý tưởng, đồng nhất A, B:

Giản đồ NHIỆT ĐỘ SÔI – THÀNH PHẦN HỖN HỢP LỎNG VÀ HƠI

Page 105: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đối với hỗn hợp lỏng gần lý tưởng, đồng nhất A, B:

SỬ DỤNG GIẢN ĐỒ PHA

Các thông tin thể hiện trên giản đồ pha:

Thành phần của hỗn hợp lỏng C1

Nhiệt độ sôi của hỗn hợp lỏng ứng với thành phần C1 là T1

Thành phần của hỗn hợp hơi trên bề mặt hỗn hợp lỏng sôi tại T1 là C2

Page 106: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

VÍ DỤ GIẢN ĐỒ PHA CỦA HỖN HỢP CYCLOHEXANE - TOLUENE

Page 107: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Phân mol của A trong pha hơi (tại một nhiệt độ xác định) bằng áp suất riêng phần của A (tại nhiệt độ đó) trên áp suất tổng

Định luật Dalton – Sự làm giàu B trong pha hơi:

XA = PA / Ptot

Tương tự cho phân mol của B trong pha hơi (tại một nhiệt độ xác định)

XB = PB / Ptot

Vì b.p. B < b.p. A PB > PA XB > XA B được làm giàu trong pha hơi

NGUYÊN TẮC CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN

Thường sử dụng khi chênh lệch nhiệt độ sôi các cấu tử > 50C

Page 108: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

HỆ THỐNG CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN

Page 109: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

HỆ THỐNG CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN

Page 110: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hệ thống chưng cất đơn giản trong môi trường khan và trơ

Ví dụ hệ thống chưng cất toluen:

Page 111: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hệ thống chưng cất dung môi trong môi trường khan và trơ

Các tác nhân làm khan:

Drying agent Duration of drying water content

untreated 0 h 225 ppm

Sodium/benzophenone 48 h 31 ppm

3 A molecular sieves 24 h 0.9 ppm

Xanh dương đậm

Page 112: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hệ thống chưng cất dung môi trong môi trường khan và trơ

Page 113: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 7

Một hỗn hợp lỏng X gồm 64g MeOH và 46g EtOH ở nhiệt độ T. Áp suất hơi của MeOH và EtOH tinh khiết lần lượt là 81 và 45 kPa.a. Tính phân mol của MeOH và EtOH trong hỗn hợp X.b. Tính áp suất hơi trên bề mặt của X (mmHg).c. Tính phân mol của MeOH và EtOH trên bề mặt của X.

1 kPa = 7.5006168270417 mmHg (Torr)

Đáp số: a. 0,67 và 0,33.b. 517,54 mmHg.c. 0,78 và 0,22.

Page 114: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Giản đồ ÁP SUẤT HƠI – THÀNH PHẦN HỖN HỢP LỎNGĐối với hỗn hợp lỏng không lý tưởng, đồng nhất A, B:

Sai lệch dương:

Ptot max = PA

Ptot min = PB

Tính chất gần giống hỗn hợp lỏng lý tưởng

Page 115: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Giản đồ ÁP SUẤT HƠI – THÀNH PHẦN HỖN HỢP LỎNGĐối với hỗn hợp lỏng không lý tưởng, đồng nhất A, B:

Sai lệch dương: Sai lệch âm:

Ptot max > PA

Lực liên phân tử A-B < A-A hay B-B Htrộn > 0 Vd: trộn hỗn hợp EtOH và H2O

Ptot min < PB

Lực liên phân tử A-B > A-A hay B-B Htrộn < 0 Vd: trộn hỗn hợp HNO3 và H2O Thường do phản ứng giữa A và B:

Page 116: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

VÍ DỤ GIẢN ĐỒ PHA CỦA HỖN HỢP EtOH – H2O

Đối với hỗn hợp lỏng không lý tưởng, đồng nhất EtOH – H2O:

Hỗn hợp đẳng phíĐiểm đẳng phí

Tại điểm đẳng phí, pha lỏng và pha hơi có cùng thành phần các cấu tử.

Page 117: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT HỖN HỢP EtOH – H2O

Hỗn hợp chứa < 95,6% EtOH: Hỗn hợp chứa > 95,6% EtOH:

Sản phẩm chưng cất chứa tối đa 95,6% EtOH

Sản phẩm chưng cất chứa tối đa 95,6% EtOH

Còn lại tối đa 100% H2O Còn lại tối đa 100% EtOH

Page 118: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

VÍ DỤ GIẢN ĐỒ PHA CỦA HỖN HỢP HNO3 – H2O

Đối với hỗn hợp lỏng không lý tưởng, đồng nhất HNO3 – H2O:

Hỗn hợp đẳng phíĐiểm đẳng phí

Page 119: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT HỖN HỢP HNO3 – H2O

Hỗn hợp chứa < 68% HNO3: Hỗn hợp chứa > 68% HNO3:

Sản phẩm chưng cất chứa tối đa 100% H2O

Sản phẩm chưng cất chứa tối đa 100% HNO3

Còn lại tối đa 68% HNO3 Còn lại tối đa 68% HNO3

Page 120: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

HỆ THỐNG CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Thường sử dụng khi chênh lệch nhiệt độ sôi các cấu tử < 50C

Page 121: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

NGUYÊN TẮC CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Quá trình chưng cất phân đoạn gồm nhiều quá trình chưng cất đơn giản diễn ra liên tục, “tự động” trong cột phân đoạn

Các cấu tử có b.p. cao ngưng tụ

Các cấu tử có b.p. thấp bay hơi

Mỗi quá trình chưng cất đơn giản diễn ra trong một đĩa lý thuyết

Ở mỗi quá trình chưng cất đơn giản, khi cân bằng:

Các cấu tử có b.p. cao ngưng tụ, các cấu tử có b.p. thấp bay hơi

Nhiệt độ của pha hơi > b.p. của pha ngưng tụ Sự chưng cất “tự động” tiếp diễn nhờ sự trao đổi

nhiệt giữa pha hơi và pha ngưng tụ

Page 122: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

NGUYÊN TẮC CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Hệ số làm giàu n+1:

n+1 = (X1,vap/X2,vap)/(X1,liq/X2,liq)

n+1: số đĩa lý thuyết của hệ thống (chưng cất đơn giản, không có cột chưng cất

phân đoạn: n = 0, n+1 = )

n: số đĩa lý thuyết đem lại do cột chưng cất phân đoạn

X1,vap: phân mol của cấu tử 1 trong pha hơi

X2,vap: phân mol của cấu tử 2 trong pha hơi

X1,liq: phân mol của cấu tử 1 trong pha lỏng

X2,liq: phân mol của cấu tử 2 trong pha lỏng

Ý nghĩa: = 2 có nghĩa là với một lần chưng cất đơn giản (tương đương một đĩa lý thuyết), có thể làm tăng 2 lần tỉ lệ cấu tử 1/cấu tử 2 (trong pha hơi so với pha lỏng)

Page 123: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH PHÂN MOL MỖI CẤU TỬ TRONG PHA HƠI

Phương pháp đo chỉ số khúc xạ:

Chỉ số khúc xạ (nD) của một chất lỏng hay một dung dịch chất lỏng là tỉ số giữa vận tốc ánh sáng trong chân không so với vận tốc ánh sáng trong môi trường đó

Chỉ số khúc xạ (nD) luôn > 1

Nguyên tắc: Chỉ số khúc xạ (nDdd) của dung dịch lỏng lý tưởng, đồng nhất liên quan đến chỉ số khúc xạ và phân mol của mỗi cấu tử theo phương trình

Kết hợp với phương trình X1 + X2 = 1

nDdd = nD1.X1 + nD2.X2

X1 = (nDdd - nD2)/(nD1 - nD2)Màn hình máy đo chỉ số khúc xạ

Page 124: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

NGUYÊN TẮC CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Chiều cao một đĩa lý thuyết, hiệu năng của cột chưng cất phân đoạn:

HETP = L/n

HETP: Chiều cao của một đĩa lý thuyết (Height Equivalence to a Theoretical Plate)

L: chiều dài của cột chưng cất phân đoạn

n: số đĩa lý thuyết đem lại do cột chưng cất phân đoạn, còn gọi là hiệu năng của cột

chưng cất phân đoạn

Page 125: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 8Chưng cất một hỗn hợp gồm 25 mL cyclohexane và 25 mL toluene. Biết:

a. Tính phân mol của cyclohexane và toluene trong hỗn hợp lỏngb. Chỉ số khúc xạ đo được của giọt dung dịch đầu tiên thu được sau chưng cất đơn

giản là 1,3734. Tính phân mol của cyclohexane và toluene trong dung dịchchưng cất được

c. Tính hệ số làm giàu của quá trình chưng cất đơn giảnd. Nếu gắn thêm cột chưng cất phân đoạn vào hệ thống, tính số đĩa lý thuyết của

cột để = 3,0338e. Biết chiều dài của cột chưng cất phân đoạn đã sử dụng là 25 cm. Tính chiều dài

của cột phải dùng nếu muốn quá trình chưng cất phân đoạn có hiệu quả tươngđương 2 quá trình chưng cất đơn giản

B.p. (C) D (g/mL) nD

Cyclohexane 80,7 0,7785 1,37

Toluene 110,6 0,8623 1,38

Đáp số: a. X1,liq = 0,4972; X2,liq = 0,5028 d. n = 0,645b. X1,vap = 0,66; X2,vap = 0,34 e. L = HETP = 38,76 cmc. = 1,963

Page 126: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CỘT CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Nguyên tắc chung:

Đảm bảo sự trao đổi nhiệt tốt giữa pha hơi và pha ngưng tụ (đoạn nhiệt) vật liệu trong cột cần có diện tích bề mặt lớn

Đảm bảo sự cân bằng (giữa pha hơi và pha lỏng) ở mỗi đĩa lý thuyết vật liệu trong cột không nên nhồi quá chặt, làm tăng áp suất

Không hấp phụ (holdup) và ngưng tụ quá nhiều cấu tử cần chưng cất vật liệu trong cột không nên có diện tích bề mặt quá lớn

Các loại vật liệu nhồi cột:

Thủy tinh: dạng mũi nhọn, dạng hạt tròn, dạng xoắn ốc

Kim loại (Cu, thép): dạng xốp

Carborundum (silicon carbide, SiC): dạng viên đá

Hiệu quả được đánh giá trên HETP

Page 127: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CỘT CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Các yếu tố đánh giá cột chưng cất phân đoạn:

Hiệu năng cột/khả năng tách: đánh giá trên số đĩa lý thuyết (trong điều kiện dung dịch lỏng lý tưởng và quá trình đoạn nhiệt)

Tốc độ chưng cất: tốc độ của pha hơi di chuyển trong cột (L/s hay mL/s)

Sự lưu giữ bởi cột: đánh giá bởi thể tích lưu giữ động và thể tích lưu giữ tĩnh

Thể tích lưu giữ động: thể tích bị giữ lại bởi các phần khác nhau của cột trong quá trình chưng cất

Thể tích lưu giữ tĩnh: thể tích bị giữ lại trong cột khi quá trình chưng cất kết thúc

Hiệu quả cột: tỉ lệ giữa số đĩa lý thuyết và số đĩa thực tế

Sự giảm áp suất: là sự chênh lệch áp suất giữa chân và đầu cột. Nguyên nhân do áp suất tạo ra do chất lỏng hoàn lưu và sự chuyển hướng trong cột

Page 128: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CỘT CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Cột Vigreux:

Hướng chất lỏng ngưng tụ vào giữa cột

Henri Narcisse Vigreux(1869-1951, Pháp, thổi thủy tinh)

Page 129: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC LOẠI CỘT CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Cột Dufton:

Page 130: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SO SÁNH CÁC LOẠI CỘT CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN

Cột Vigreux Dufton

Hiệu năng Thấp Trung bình

HETP 20 cm 12 cm

Tốc độ Cao Thấp

Sự lưu giữ Thấp Thấp

Sự giảm áp suất Thấp Không đáng kể

Mục đích sử dụng Chưng cất phân đoạn Chưng cất phân đoạn

Page 131: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT CẦN CÓ ĐỂ TÁCH HỖN HỢP LỎNG DỰA TRÊN SỰ CÁCH BIỆT NHIỆT ĐỘ SÔI

Chênh lệch nhiệt độ sôi Số đĩa lý thuyết

108 1

72 2

54 3

43 4

36 5

20 10

10 20

7 30

4 50

2 100

Page 132: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

GIẢN ĐỒ CHƯNG CẤT MỘT CẤU TỬ

Nhiệt độ ở đầu cột

Lượng chất chưng cất

B.p. A

Giọt đầu tiên

Điểm nên dừng

Điểm dừng logic

Giọt cuối cùng

Page 133: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

GIẢN ĐỒ CHƯNG CẤT HAI CẤU TỬ

Nhiệt độ ở đầu cột

Lượng chất chưng cất

Giọt đầu tiên

Kết thúc Giọt cuối cùng

Phần còn lại

F1: A tinh khiết

F2: hỗn hợp A, B

F3: B tinh khiết

Page 134: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

GIẢN ĐỒ CHƯNG CẤT HAI CẤU TỬ - HIỆU QUẢ TÁCH

Nhiệt độ ở đầu cột

Lượng chất chưng cất

B.p. B

B.p. A

Giọt đầu tiên

Kết thúc

a: tách hoàn hảo

b: tách tốt

c: tách kém

Page 135: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT TRONG CHÂN KHÔNG

Mục đích

Giảm áp suất để làm giảm nhiệt độ sôi

B.p. tương ứng áp suất P

B.p. tương ứng áp suất thường

(760 mmHg)

Áp suất chân không P

Vd: Vòi nước tạo áp suất kém (10-15 mmHg)

B.p. tương ứng 760 mmHg là 180C

B.p. tương ứng 10-15 mmHg là 70C

Page 136: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT TRONG CHÂN KHÔNG

Nối với bơm tạo chân không

Trường hợp sử dụng

Chất có b.p. > 150C

Chất không bền ở t cao

adapter 3 nhánh để thay đổibình hứng không ảnh hưởng đếnáp suất hệ thống

Page 137: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT TRONG CHÂN KHÔNG

Chưng cất lượng nhỏ bằng thiết bị Kugelrohr

Kugelrohr (German) = ball tube

Heating cage

Bulb containing

solution to be distilled

Cooling bath

Vacuum outlet

Bulb containing distillate

Hệ thống ngắn tăng tốc độ chưng cất và hiệu suất thu hồi

Môi trường chân không giảm b.p. và làm bền các chất dễ bị oxi hóa

Page 138: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

KỸ THUẬT THEO DÕI CÁC PHÂN ĐOẠN CHƯNG CẤT

Nếu chất cần tinh chế đã biết tra b.p. và theo dõi nhiệt độ ở

đầu cột

Chính xác hơn: theo dõi các phân đoạn chưng cất bằng TLC, GC,

HPLC

Page 139: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ

Loại bỏ tạp chất

Tinh chế sản phẩm

Tinh chế dung môi (THF, toluene, DCM, acetonitrile, MeOH, EtOH)

Tinh chế hợp chất tự nhiên

Page 140: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Nguyên tắc

Dung môi (lẫn H2O):

• analytical reagent – grade

• HPLC grade

1. Tác nhân làm khan

2. Chưng cất

Dung môi khan

Vd: dung môi còn H2O < 10 ppm có thể dùng nghiên cứu xúc tác acidLewis

Page 141: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế Tetrahydrofuran (THF)

THF (H2O 108 ppm)

1. KOH viên

2. Na, benzophenone xanh3. Chưng cất

THF(H2O 43 ppm)

Chỉ thị benzophenone:

Xanh dương đậmTrắng

THF: dung môi hút ẩm mạnh (hygroscopic), chứa nồng độ cao peroxide dễ gây nổ

sử dụng butylated hydroxytoluene (BHT) để ức chế, không chưng cất đến cạn

Page 142: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế Tetrahydrofuran (THF)

Bradley et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 8351

Page 143: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế THF – loại peroxide

Hạn chế sự hình thành peroxide bằng chất chống oxi hóa (tác nhân khử) như BHT

ROO + ArOH ROOH + ArO

ROO + ArO sản phẩm không chứa gốc tự do

Loại peroxide bằng zeolite, alumine

Wortel et al. J. Org. Chem. 1980, 45, 4763

Page 144: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế Toluene

Toluene (H2O 225 ppm)

1. CaCl2, CaH2 hay CaSO4

2. Na, benzophenone xanh3. Chưng cất

THF(H2O 31 ppm)

Bradley et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 8351

Page 145: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế Dichloromethane (DCM) CH2Cl2

DCM (H2O 22 ppm)

CaH2, chưng cấtDCM

(H2O 13 ppm)

Bradley et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 8351

Page 146: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế Acetonitrile CH3CN

Acetonitrile (H2O 142 ppm)

P2O5 5% (w/v), 24h Acetonitrile(H2O 9 ppm)

Acetonitrile: phân cực, không proton, ái lực mạnh với H2O khó làm khan

Bradley et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 8351

Page 147: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế MeOH

MeOH (H2O 175 ppm)

MeOH(H2O 54 ppm)

Mg/I2, chưng cất

Bradley et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 8351

Page 148: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT TRONG PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ: Tinh chế dung môi cho tổng hợp hữu cơ

Tinh chế EtOH

EtOH (H2O 1428 ppm)

EtOH(H2O 26 ppm)

KOH (10% m/v), chưng cất

Bradley et al. J. Org. Chem. 2010, 75, 8351

Page 149: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hệ thống chưng cất dung môi trong môi trường khan và trơ

Page 150: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Từ thế kỷ IX, bởi người Arab

Lịch sử

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Page 151: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Tách các hợp chất tự nhiên (vd: tinh dầu) ra khỏi thực vật

Thích hợp cho các hợp chất kém bền nhiệt (khó tách bằng các phương pháp chiết ở nhiệt độ cao hay phương pháp chưng cất ở nhiệt độ sôi), tuy nhiên hợp chất phải bền ở 100C

Chất cần lôi cuốn phải dễ bay hơi (P vài kPa ở 100C) và gần như không tan trong nước

Trường hợp sử dụng

Page 152: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Mang các nhóm chức alcol, aldehyde, acid, ester…

Thành phần hóa học của tinh dầu

Lý – hóa tính của tinh dầu

Thường ở dạng lỏng

Không tan trong nước, tan trong cồn và một số dung môi hữu cơ

Thường có màu, mùi thơm

Dễ bị oxi hóa, polymer hóa

Các phản ứng đặc trưng tùy thuộc thành phần nhóm chức

Page 153: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Nguyên tắc

Hơi nước Cất kéo tinh dầu Hỗn hợp nước và tinh dầu

Tách

Nước

Tinh dầuLàm khan

Na2SO4 khan

Tinh dầu

Page 154: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Nguyên tắc – Sự khác biệt giữa chưng cất thường và chưng cất lôi cuốn hơi nước

Chưng cất thường Chưng cất lôi cuốn hơi nước

Dung dịch đồng nhất 2 chất lỏng ảnh hưởng lẫn nhau

Dung dịch hai pha 2 chất lỏng gần như độc lập nhau

Áp suất tổng theo định luật Raoult Áp suất tổng theo định luật Raoult

PT = NA.PA + NB.PB PT = PA + PB

Nếu dd gần lý tưởng b.p. của dd nằm giữa b.p. A và b.p. B

B.p. của dd < b.p. A và b.p.B

Page 155: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Nguyên tắc – Sự khác biệt giữa chưng cất thường và chưng cất lôi cuốn hơi nước

Chưng cất thường Chưng cất lôi cuốn hơi nước

Phân mol của mỗi cấu tử trong pha hơi theo định luật Dalton

XA = NA.PA / PT , XB = NB.PB / PT

Sự làm giàu ở pha hơi phụ thuộc áp suấtriêng phần

Phân mol của mỗi cấu tử trong pha hơi theo định luật Dalton

XA = PA / PT , XB = PB / PT

Sự làm giàu ở pha hơi phụ thuộc áp suất hơi bão hòa của chất lỏng tinh khiết

Tỉ lệ phân mol ở pha ngưng tụ Tỉ lệ phân mol ở pha ngưng tụ

XA / XB = NA.PA / NB.PB XA / XB = PA / PB

Công thức tính lượng nước để chưng cất tinh dầu trong nguyên liệu:

tdtd

nn

tdnMP

MPww

Page 156: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Hệ thống đơn giản trong phòng thí nghiệm

Page 157: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Hệ thống có bộ phận tách nước và tinh dầu

Bộ Dean-Stark để tách nước và tinh dầu

Page 158: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Hệ thống có bộ phận tách nước và tinh dầu

Page 159: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Hệ thống thực tế

Bình đun tạo hơi nước

Lớp nguyên liệu chứa tinh dầu

Ngưng tụ hơi

Bình tách tinh dầu

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Page 160: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Phân tích sản phẩm

Phân tích sản phẩm bằng GC, IR…

Định tính – để xác định thành phần các hợp chất trong tinh dầu

và định lượng để xác định tỉ lệ hàm lượng của các hợp chất

Page 161: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Khuyết điểm

Chỉ tách được tinh dầu trong những nguồn chưá tinh dầu có hàm lượng

tương đối cao

Sản phẩm dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt (nhiệt phân, polymer hoá …) do tinh

dầu có chứa những hợp chất dễ biến đổi dưới tác dụng nhiệt

Bị mất 1 số thành phần chưá oxy, dễ tan trong nước

Tốn nhiều nhiên liệu và nước giải nhiệt

Ưu điểm

Quy trình đơn giản

Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo

Thời gian tách nhanh

Có thể áp dụng tách nhiều loại tinh dầu

Page 162: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ(CHROMATOGRAPHY)

Page 163: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

Chiết “xuôi” Chiết “xuôi” và chiết “ngược”

Page 164: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

Phương pháp sắc ký được nghĩ ra đầu tiên bởi Mikhail Tswett, nhà thực

vật học Nga.

Mikhail Tswett (1872-1919)

CaCO3

Petroleum ether

Plant extract

Chromatography = “color” + “to write”

1941: Martin và Synge tiên phong trong sắc ký phân bố lỏng-lỏng, phát

triển lý thuyết sắc ký (giải Nobel 1952)

Page 165: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Sắc ký đồ

CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

Page 166: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

Theo pha động Theo pha tĩnh

Sắc ký lỏng (liquid chromatography, LC) Sắc ký hấp phụ (adsorption chromatography)

Sắc ký khí (gas chromatography, GC) Sắc ký phân bố (partition chromatography)

Sắc ký trao đổi ion (ion-exchange chromatography, IEC)

Sắc ký rây phân tử (size exclusion chromatography)

Page 167: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ THEO PHA TĨNH

Sắc ký hấp phụ (tách hữu cơ):

Pha tĩnh là chất rắn vô cơ (Al2O3, SiO2…)

Pha động là chất lỏng hay chất khí

Sắc ký phân bố (tách hữu cơ, cơ sở là phương pháp chiết):

Pha tĩnh là chất lỏng được giữ trên bề mặt rắn (SiO2…)

Pha động là chất lỏng hay chất khí

Pha thuận Pha đảo (chủ yếu)

Pha tĩnh phân cực Pha tĩnh không phân cực

Phân tích những chất phân cực trung bình đến cao Phân tích những chất phân cực thấp

Page 168: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Sắc ký trao đổi ion (tách vô cơ):

Pha tĩnh là polymer rắn có các nhóm hoạt động RSO3-H+, RN(CH3)3

+OH-

Pha động là chất lỏng (chủ yếu: H2O)

Sắc ký rây phân tử (tách polime, hợp chất cao phân tử):

Pha tĩnh là chất rắn có những lỗ trống kích thước nhỏ giữ lại những

phân tử nhỏ

Pha động là chất lỏng hay chất khí

PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ THEO PHA TĨNH

Page 169: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Sắc ký lỏng:

Pha động là chất lỏng

Sắc ký khí:

Pha động là chất khí

PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ THEO PHA ĐỘNG

Khả năng tách gấp nhiều lần sắc ký lỏng

chiếm 80

chiếm 20

Ưu tiên cho mẫu bay hơi được (M < 500, ts < 350C)

Page 170: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ – TÓM TẮT

Sắc ký khí: dùng cho những chất dễ bay hơi M < 500, ts < 350C

Sắc ký lỏng: mẫu bay hơi được hay không

Mẫu

M > 2000Rây phân tử

M < 2000

Không tan

trong nước

Tan

trong nước

Đồng phân

Sắc ký phân bố

Kích thước

Khác nhau

Ion hóa dễ dàng

Ion hóa một phần

Đồng đẳng

Sắc ký hấp phụ

Rây phân tử

Sắc ký trao đổi ion

Sắc ký phân bố

Page 171: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

tm: thời gian lưu chết (thời gian lưu của dung môi)

tr: thời gian lưu chất A

tr = thời gian trong pha động + thời gian trong pha tĩnh

= tm + ts = tm + tm.ts/tm

= tm + tm.K’ = tm (1 + K’)

Thời gian lưu t (retention time)

Page 172: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

K’ = =

Hệ số dung lượng K’ (capacity factor)

Thời gian A trong pha tĩnh

Thời gian A trong pha động

Lượng A trong pha tĩnh

Lượng A trong pha động

K’ = = KCs.Vs

CM.VM

Vs

VM

K: hệ số phân bố giữ 2 pha

Phụ thuộc bản chấtchất tan, pha tĩnh, pha động

Phụ thuộc cột, Vs + VM = Vcột = const

Pha tĩnh silica

Page 173: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Hệ số dung lượng K’

K’ có thể được xác định dựa vào sắc ký đồ

Ý nghĩa: K’ càng lớn thời gian lưu càng lớn

K’ phụ thuộc bản chất chất tan, pha động và bản chất cột (pha tĩnh, kích thước)

Thường điều chỉnh pha tĩnh, pha động sao cho: 1 < K’ < 10

Với hỗn hợp đơn giản: 1 < K’ < 5

Page 174: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

= = =

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Độ chọn lọc (selectivity factor)

Là tỉ lệ giữa hệ số dung lượng K’ của 2 chất cần tách

K’2

K’1

K2

K1

Ý nghĩa: 2 chất (2 mũi sắc ký) tách ra được khi > 1

phụ thuộc bản chất pha tĩnh và pha động

tr,2 - tm

tr,1 - tm

Page 175: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 9

Xác định độ chọn lọc trong mỗi sắc ký đồ tách các đồng phân R/S sau:

Đáp số: a. = 2,16b. = 1,26c. = 1,63

(R/S)-3,5-dinitro-N-(1-phenylethyl)benzamide

(R/S)-3,5-dinitrobenzoyl--amino-2,2-dimethyl-4-pentenyldimethylphosphonate

(R/S)-(3,5-dinitrobenzoyl)phenylglycine

Page 176: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Là đại lượng định lượng mức độ phân tách giữa 2 mũi sắc ký

Để tách tốt: R > 1,25

R = =tr,2 – tr,1

0,5(w2 + w1)

2tr

(w2 + w1)

tr,2

tr,1

w2w1

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Độ phân giải R (Resolution)

Page 177: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Độ phân giải R – Mức độ tách

Độ phân giải % tách được

0,4 Gần như 1 mũi

0,6 88%

0,8 95%

1,0 98%

1,25 99,4%

BÀI TẬP 10Phân tích sắc ký tinh dầu chanh cho 2 mũi limonene (8,36 min, bề rộng đáy mũi 0,96min) và -terpinene (9,54 min, bề rộng đáy mũi 0,64 min). Tính độ phân giải giữa 2mũi?

Đáp số: R = 1,48

Page 178: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tăng tr (tăng khoảng cách giữa 2 mũi): tăng tương tác giữa 2 chất với cột hay

tăng độ chọn lọc của cột đối với 1 trong 2 chất

thay đổi pha tĩnh/pha động, thường thay đổi pha động

Giảm bề rộng đáy: liên quan đến yếu tố động học của sắc ký (sự di chuyển của

chất bên trong và giữa pha động và pha tĩnh)

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Độ phân giải R – Các phương pháp cải thiện R

R = =tr,2 – tr,1

0,5(w2 + w1)

2tr

(w2 + w1)

Page 179: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Hiệu năng của cột sắc ký (column efficiency)

Hiện tượng tăng bề rộng đáy mũi (band broadening): xảy ra khi chất tan di chuyển

từ đầu cột đến đầu dò

(a): rectangular

(b), (c), (d): Gaussian profile

Page 180: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Hiệu năng của cột sắc ký (column efficiency)

Tương tự cột chưng cất phân đoạn, có thể xem cột sắc ký gồm nhiều lát mỏng,

mỗi lát gồm vài lớp hạt. Ở mỗi lát có sự thiết lập cân bằng chất tan trong 2 pha. Mỗi

lát mỏng như vậy gọi là một đĩa lý thuyết

Page 181: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TRONG SẮC KÝ CỘT

Hiệu năng của cột sắc ký (column efficiency)

Hiệu năng của cột sắc ký (chiều dài L) được đánh giá trên số đĩa lý thuyết N hay

chiều cao của một đĩa lý thuyết H

N =

để tăng hiệu năng của cột cần tăng số đĩa lý thuyết N hay giảm chiều cao của

một đĩa lý thuyết H

Số đĩa lý thuyết có thể tính dựa vào sắc ký đồ

L

H

tr

w

2

N = 16tr

w1/2

2

N = 5,545

Page 182: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Phân tích sắc ký mẫu thuốc trừ sâu dẫn xuất clo cho mũi của Dieldrin ở 8,68 min (bềrộng đáy mũi 0,29 min).a. Tính số đĩa lý thuyết của sự phân tách trên?b. Giả sử chiều dài cột đã sử dụng là 2 m, tính chiều cao của một đĩa lý thuyết?

Đáp số: a. N = 14300b. H = 0,14 mm

BÀI TẬP 11

Page 183: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Một trong những cách tiếp cận hiệu quả làm tăng hiệu năng của cột là giảm

chiều cao H của một đĩa lý thuyết

để giảm H cần xét các yếu tố thực nghiệm ảnh hưởng đến sự tăng bề rộng đáy

mũi (band broadening)

Chiều cao của một đĩa lý thuyết H bị ảnh hưởng bởi 3 yếu tố

1. Tính không đồng nhất của cột

2. Hiện tượng khuếch tán dọc

3. Sự truyền khối

Các yếu tố ảnh hưởng đến bề rộng đáy mũi và chiều cao đĩa lý thuyết H

Page 184: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Tính không đồng nhất của cột

Các chất tan vào cột cùng lúc nhưng ra cột không cùng lúc, do chiều dài đường đicủa các chất tan khác nhau

Nguyên nhân: kích thước hạt pha tĩnh không đồng nhất pha tĩnh không được nhồi đồng nhất trong cột

Định lượng:

Cách giảm Hp: sử dụng hạt pha tĩnh có kích thước nhỏ ( nhỏ), nhồi chặt, sửdụng cột rỗng – cột mao quản (Hp = 0)

Hp = 2dp

Hp: chiều cao đĩa lý thuyết gây ra do tính không đồng nhất của cột

: const, cho biết độ không đồng nhất khi nhồi cột

dp: đường kích trung bình của hạt pha tĩnh

Page 185: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Hiện tượng khuếch tán dọc

Do sự chênh lệch nồng độ chất tan chất tan khuếch tán lên và xuống trong

pha động dọc theo đường đi band broadening

Định lượng:

Cách làm giảm Hd: tăng vận tốc pha động, giảm nhiệt độ để giảm Dm

2Dm

uHd =

Dm: hệ số khuếch tán của chất tan trong pha động (Dm trong

chất khí lớn hơn trong chất lỏng)

u: vận tốc pha động

: hằng số phụ thuộc vào sự nhồi cột

Page 186: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Sự truyền khối

Do sự di chuyển chậm của chất tan từ pha động (hay pha tĩnh) đến bề mặt phâncách giữa 2 pha (sự truyền khối) để đảm bảo sự cân bằng của chất tan giữa 2 pha

nếu tốc độ pha động quá nhanh thì không đủ thời gian cho cân bằng của chất tangiữa 2 pha được thiết lập

làm giảm hiệu quả tách

df

Sự khuếch tán của chất tan trong pha động bị ứ đọng

trong các hốc pha tĩnh

Sự khuếch tán của chất tan trong pha tĩnh là chất lỏng

Page 187: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Sự truyền khối

Định lượng:

qK’df2

(1 + K’)2Ds

Hs =

Hs : do sự truyền khối trong pha tĩnhq: hằng số phụ thuộc vào sự nhồi cộtK’: hệ số dung lượngdf: độ dày của pha tĩnhu: vận tốc pha độngDs: hệ số khuếch tán của chất tan trong pha tĩnhHm: do sự truyền khối trong pha độngdp: đường kính của hạt pha tĩnhdc: đường kính của cộtDm: hệ số khuếch tán của chất tan trong pha động

f(dp2, dc

2)

Dm

Hm =

u

u

Cách làm giảm Hs và Hm :

Giảm vận tốc pha động

Giảm kích thước hạt pha tĩnh

Page 188: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến H

H = Hp + Hd + Hs + Hm

H = 2dp + + + 2Dm

u

qK’df2

(1 + K’)2Ds

f(dp2, dc

2)

Dm

u u

Cách làm giảm H:

Giảm kích thước hạt pha tĩnh dp (cỡ vài m)

Giảm độ dày pha tĩnh df (lớp pha tĩnh tráng trên bề mặt rất mỏng)

Thay đổi tốc độ pha động u phù hợp

Page 189: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Phương trình Van Deemter

H = Hp + Hd + Hs + Hm

H = A + + CuBu

Cho thấy sự ảnh hưởng của tốc độ pha động đến chiều cao của một đĩa lý thuyết

uop

Page 190: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Ý nghĩa của phương trình Van DeemterH = A + + Cu

Bu

Cho thấy bề rộng đáy mũi và chiều cao đĩa lý thuyết H phụ thuộc vào các yếu tốđộng học của kỹ thuật sắc ký: tốc độ pha động u và sự di chuyển của các phân tửtrong cột luôn đi kèm với sự khuếch tán của chúng

A, B, C: các hệ số thực nghiệm, phụ thuộc vào các điều kiện thực nghiệm và cácthông số của cột tách

A (cm): do tính không đồng nhất của cột (do sự khuếch tán hỗn loạn)

Không phụ thuộc tốc độ pha động u

Phụ thuộc kích thước hạt pha tĩnh

Phụ thuộc sự phân bố kích thước hạt pha tĩnh

Phụ thuộc tính đồng nhất khi nhồi cột

Cột mao quản có A = 0

Page 191: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Ý nghĩa của phương trình Van DeemterH = A + + Cu

Bu

B (cm2/s): do sự khuếch tán dọc

Do yếu tố entropy

Quan trọng trong trường hợp sắc ký khí

Các chất tan có thể lại trộn lẫn vào nhau nếu tốc độ pha động quá nhỏ

không nên dừng cột sắc ký trong quá trình tách

C (s): do sự truyền khối

Page 192: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Phương trình Hawkes

H = + (Cs + Cm)uBu

Phương trình Knox

H = Au + + CuBu

1/3

Page 193: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Tốc độ tối ưu của pha động

Nếu chọn tốc độ tối ưu của pha động theo pt Van Deemter (uop) thì thời gian phân

tích rất lâu thường chọn tốc độ u gấp vài lần uop và chấp nhận số đĩa lý thuyết

giảm vài chục %

Tốc độ u Số đĩa lý thuyết N

uop 200.000

4uop 180.000

Trong thực tế, uop thường được xác định bằng thực nghiệm

Page 194: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

ĐỘNG HỌC CỦA SẮC KÝ

Các yếu tố khác ảnh hưởng đến bề rộng đáy mũi sắc ký

Lượng mẫu cho/tiêm vào ban đầu lớn

Tốc độ cho/tiêm mẫu chậm

Thể tích chết giữa buồng tiêm và cột, giữa cột và đầu dò, trong đầu dò

(do tốc độ di chuyển của chất lỏng khác nhau giữa tâm cột đến thành cột)

Page 195: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

R = tr,2 – tr,1

0,5(w2 + w1)

tr,2

w2

2

N2 = 16

tr,2 – tr,1

w2

(do w1 w2)

R 1

4𝑁2

tr,2 – tr,1

tr,2

tr = tm (1 + K’)

R 1

4𝑁2

K’2 – K’1

1 + K’2

=K’2

K’1

R 1

4𝑁2

K’2

1 + K’2

– 1

Page 196: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Hiệu năng của cột sắc ký

Độ chọn lọc Hệ số dung lượng

R 1

4𝑁2

K’2

1 + K’2

– 1

Với giá trị R, K’2 cho trước: N thay đổi thế nào nếu tăng ?

Với giá trị R, cho trước: N thay đổi thế nào nếu tăng K’2?

Page 197: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

a. Giả sử K’2 = 5. Tính số đĩa lý thuyết N cần thiết theo giá trị cho trước đểcó độ phân giải R = 1

BÀI TẬP 12

Độ chọn lọc Số đĩa lý thuyết N

1,01

1,02

1,03

1,05

1,1

1,2

1,5

b. Do giới hạn áp lực của pha động, thực tế số đĩa lý thuyết trong sắc ký lỏngthường không thể tăng quá 10.000. Vậy trong sắc ký lỏng phải ở mức giátrị nào?

Độ chọn lọc Số đĩa lý thuyết N

1,01 235 031

1,02 59 927

1,03 27 159

1,05 10 160

1,1 2 788

1,2 829

1,5 207

Page 198: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

a. Giả sử = 1,05. Tính số đĩa lý thuyết N cần thiết theo giá trị K’2 cho trướcđể có độ phân giải R = 1

BÀI TẬP 13

Hệ số dung lượng K’2 Số đĩa lý thuyết N

0,1

0,2

0,5

1

5

10

b. Nhận xét sự thay đổi giá trị N theo giá trị K’2. Trong sắc ký lỏng, K’2 thườngphải ở mức giá trị nào?

Hệ số dung lượng K’2 Số đĩa lý thuyết N

0,1 853 776

0,2 254 016

0,5 63 504

1 28 224

5 10 161

10 8 538

Page 199: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Ảnh hưởng của hệ số dung lượng K’2

K’2 Độ tăng R (%)

1

10 82%

15 87,5%

K’2 Độ tăng tr (%)

2

10 100%

Page 200: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Các phương pháp tăng K’2

Để tăng K’2 sao cho không thay đổi đáng kể cần thay đổi điều kiện sắc ký sao cho

K’ của 2 chất cần tách đều tăng như nhau

Sắc ký khí Sắc ký lỏng

Giảm nhiệt độ cột Giảm lực pha động (bằng cách thay đổi

độ phân cực của pha động)

Tăng thời gian trong pha tĩnh Tăng thời gian trong pha tĩnh

Tăng thể tích pha tĩnh Tăng thể tích pha tĩnh

Page 201: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Ảnh hưởng của việc tăng K’2

Tăng K’2 thường dẫn đến tăng thời gian lưu (vấn đề rửa giải)

Thường chọn tăng K’2 để tách hai mũi chập nhau khi thời gian lưu ngắn

Hay tăng K’2 có điều chỉnh (vd: rửa giải gradient trong sắc ký lỏng, chương trìnhnhiệt trong sắc ký khí)

Page 202: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Ảnh hưởng của độ chọn lọc

Độ thay đổi Độ thay đổi R

= 1Không thể cải thiện R bằng cách

thay đổi K’2 hay N

Tăng từ 1,1 đến 1,5 Tăng độ phân giải 267%

Tăng thường giúp cải thiện đáng kể độ phân giải R hơn so với tăng K’2

Page 203: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Các phương pháp tăng

Nguyên tắc chung: thay đổi thành phần pha tĩnh/pha động sao cho có

phản ứng cân bằng thứ cấp đối với một trong 2 chất tan

tăng chọn lọc K’ tăng

Sắc ký lỏng: thường thay đổi thành phần pha động

Sắc ký khí: thường thay đổi pha tĩnh

Page 204: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Các phương pháp tăng

Ví dụ thay đổi bằng cách thay đổi pH của pha động trong sắc ký lỏng

Page 205: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Ảnh hưởng của NL

HN =

Tăng N bằng cách tăng L hay giảm H (giảm H tiện hơn tăng L – tăng thời gian)

Giảm H bằng cách kiểm soát tốt các yếu tố trong phương trình Van Deemter

Tăng N làm cho mũi nhọn hơn

Thường chọn tăng N để tách hai mũi chập nhau khi thời gian lưu dài

Tăng N

Page 206: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ PHÂN GIẢI R

Ảnh hưởng của N

Page 207: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ba hợp chất A, B, C được phân tách bằng phương pháp sắc ký, sử dụng cột maoquản dài 20m. Dữ liệu phân tích như sau:

BÀI TẬP 14

Hợp chất tr (min) w (min)

Pha động 1,19

A 8,04 0,15

B 8,26 0,15

C 8,43 0,16

a. Tính số đĩa lý thuyết cho mỗi chất và số đĩa lý thuyết trung bình cho cột

b. Tính chiều cao trung bình của mỗi đĩa lý thuyết

c. Giải thích vì sao mỗi chất có số đĩa lý thuyết khác nhau

d. Tính độ chọn lọc cho mỗi cặp chất ra kế nhau

e. Tính độ phân giải cho mỗi cặp chất ra kế nhau theo công thức đúng và công

thức gần đúng. So sánh các kết quả.

f. Bàn luận các cách làm tăng độ phân giải giữa cặp chất B và C.

Page 208: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 14 – HƯỚNG DẪN GIẢI

Hợp chất N N trung bình

A 45 967

46 300B 48 517

C 44 416

a.

b. H trung bình = L/N trung bình = 0,43 mm

d.

Cặp chất

A, B 1,03

B, C 1,02

= = =K’2

K’1

K2

K1

tr,2 - tm

tr,1 - tm

tr

w

2

N = 16

Page 209: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 14 – HƯỚNG DẪN GIẢIe. Công thức đúng

R = =tr,2 – tr,1

0,5(w2 + w1)

2tr

(w2 + w1)

Công thức gần đúng

R 1

4𝑁2

K’2

1 + K’2

– 1

Cặp chất K’2 R đúng R gần đúng

A, B 5,94 1,47 1,47

B, C 6,08 1,10 1,10

Page 210: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Một thí nghiệm phân tích sắc ký được thực hiện trên cột dài 2m, thu được sắc ký đồnhư sau:

BÀI TẬP 15

Xác định tr, w, K’, N, và H.

Page 211: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 16

a. Xác định độ phân giải giữa 2 mũi sắc kýb. Thời gian chết của cột là 50s. Tính chiều dài cột cần thiết để đạt độ phân giải

1,5.c. Tính chiều cao đĩa lý thuyết cần thiết để đạt độ phân giải 1,5 mà không cần

tăng chiều dài cột.

Một thí nghiệm phân tích sắc ký được thực hiện trên cột dài 2m, thu được sắc ký đồnhư sau:

Page 212: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 17

Điền những giá trị thích hợp vào ô trống của Bảng sau:

N2 K’2 R

100.000 1,05 0,50

10.000 1,10 1,50

10.000 4,0 1,00

1,05 3,0 1,75

Page 213: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Đại cương

Ra đời đầu tiên: sắc ký cột, sắc ký bản mỏng

Pha tĩnh là chất rắn vô cơ phân cực: silica gel (SiO2), alumina (Al2O3), MgO,

Florisil (MgO & SiO2)

Pha động: lỏng/khí

Cơ chế hấp phụ: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học

Trường hợp sử dụng:

Chất cần tách có độ phân cực từ thấp đến trung bình

Có M < 1000

Page 214: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Đại cương – Hiện tượng hấp phụ vs hiện tượng phân bố

Sắc ký phân bố: K = Cs/CM = tg = const

CM

Cs Sắc ký hấp phụ: K = Cs/CM = tg: thay đổi

CM nhỏ lớn K lớn dung dịch càng loãng, chất càng bị hấp phụ mạnh hiện tượng tailing khó tách

SKPB SKHP

Đường cong hấp phụ đẳng nhiệt

Page 215: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Đại cương – Khắc phục tailing trong sắc ký hấp phụ

Pha loãng dung dịch cần tách

(khi dung dịch rất loãng, K thay đổi rất ít mũi đối xứng)

Làm giảm hoạt tính của chất hấp phụ (vd: cho hấp phụ nước)

+ H2O

Page 216: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Pha tĩnh

Tinh bột (Tswett, 1903)

Silica gel

Alumina

Florisil

Than hoạt tính

Page 217: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Pha tĩnh silica – tâm hoạt tính

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Silanol kết hợp

Silanol tự do Siloxane

Nhóm chức Silanol kết hợp Silanol tự do Siloxan

Hoạt tính Cao Thấp Rất thấp

Tâm silanol kết hợp có hoạt tính cao do có 2 nhóm OH nằm cạnh nhau, có thể tạo

liên kết chelat bền

Pha tĩnh

Page 218: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Pha tĩnh silica gel

+ H2O

Nước phá hủy liên kết hidro của các nhóm silanol kết hợp

Nước tạo liên kết hidro với các nhóm silanol

Nước làm giảm hoạt tính của các tâm hấp phụ

Khi bề mặt silica hấp phụ nước:

Page 219: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Pha tĩnh silica gel

Hoạt tính của silica gel tùy thuộc vào tỉ lệ 2 nhóm silanol tạo thành sau khi

điều chế

Nung silica gel ở 150C trong vài h để mất H2O

Nếu nung ở trên 300C thì các nhóm OH tách H2O tạo nhóm siloxane

Có thể điều chỉnh hoạt tính silica gel bằng cách điều chỉnh lượng H2Othêm vào

Nguyên tắc điều chế

Page 220: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Pha tĩnh silica gel – Khả năng hấp phụ

Hấp phụ vật lý

Hấp phụ hóa học: các nhóm silanol có tính acid hấp phụ mạnh những

chất có tính bazơ

Hấp phụ chọn lọc: có tính chọn lọc cao đối với các đồng phân vị trí

Vd: Hydroquinone bị giữ trên silica gel mạnh hơn catechol do hydroquinonetạo được liên kết chelat bền với các tâm silanol còn catechol chỉ tạo liên kếtđơn nha

Pha tĩnh

Page 221: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Pha tĩnh alumina – So sánh với silica gel

Silica gel Alumina

Tâm hoạt tính là nhóm silanol Tâm hoạt tính là Al3+, O2-

Si-OH: tính acid hấp phụ các chấtcó tính bazơ

Al3+: acid Lewis hấp phụ các chấtgiàu electron (vd: arene)

O2-: hấp phụ các chất cho proton

Nung loại nước ở trên 300C làmgiảm hoạt tính do tạo nhómsiloxane

Nung loại nước ở trên 300C làmtăng hoạt tính do loại các nhómOH

Có tính acid hấp phụ hóa họccác chất có tính bazơ

Có tính bazơ hấp phụ hóa họccác chất có tính acid

Hấp phụ mạnh hơn silica gel nên cóthể gây những phản ứng hóa họcphụ

Page 222: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Pha tĩnh Florisil (MgSiO3)

Thường sử dụng ở giai đoạn làm sạch để loại bớt một số tạp chất trước khi

cho vào cột

Pha tĩnh than hoạt tính

Nếu nung C trong khí trơ (N2) để loại H2O tạo C: không phân cực giữ

lại những chất không phân cực và theo kích thước (chất có kích thước càng

lớn thì lực Van der Waals càng lớn)

Nếu nung C rồi cho vào một chất oxi hóa để chuyển thành andehyde, acid

tạo những chất phân cực hấp phụ những chất phân cực (giống silica gel,

alumina)

Do kích thước hạt không đều thời gian lưu không lặp lại ít dùng trong

sắc ký, chủ yếu để loại bớt tạp chất, màu, mùi...

Page 223: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

Cho biết cơ chế ảnh hưởng của 3 yếu tố: pha tĩnh, pha động, chất tan

Áp dụng trong trường hợp pha động là dung môi kém phân cực

M M M M M

Pha tĩnh

X M

X

Chất tan X tiếp xúc bề mặt pha tĩnh sẽ thế chỗ phân tử dung môi pha động M

Nếu M bị hấp phụ yếu X thế chỗ dễ dàng X ra chậm

Nếu M bị hấp phụ mạnh X thế chỗ khó X ra nhanh

Page 224: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

lgK’ = lgVa + *

2,3RT(nGM - GX)

K’ Hệ số dung lượng của chất tan X

Va Thể tích chiếm bởi pha động trong 1 mol pha tĩnh

* Hệ số hoạt tính của pha tĩnh

nhiều nhóm silanol kết hợp, * càng lớn

nhiều nhóm siloxane hay nhiều nước, * càng nhỏ

khan nước hoàn toàn, * = 1

T Nhiệt độ tuyệt đối, T càng cao sự hấp phụ càng yếu

n Tỉ lệ số phân tử M bị đẩy ra/số phân tử X thế chỗ

= Tỉ lệ diện tích X/diện tích M = AX / AM

GM < 0 Năng lượng hấp phụ của 1 mol pha động

GM càng âm, K’ càng nhỏ

GX < 0 Năng lượng hấp phụ của 1 mol X

GX càng âm, K’ càng lớn

Page 225: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

lgK’ = lgVa + *

2,3RT(nGM - GX)

= lgVa + *nGM GX

2,3RT 2,3RT-

ĐặtGX

2,3RT= SX > 0 : năng lượng hấp phụ tuyệt đối của 1 mol X-

GM

2,3RTAM

= o > 0- : năng suất rửa giải của dung môi pha độngo càng lớn, dung môi pha động càng mạnh, K’ càng bé

lgK’ = lgVa + * (SX - oAX)

Page 226: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

lgK’ = lgVa + * (SX - oAX)

Ảnh hưởng của chất tan

SX càng lớn K’ càng lớn X ra càng chậm

Pha tĩnh phân cực X càng phân cực, càng bị giữ lại mạnh

Hydrocarbon no

Anken Aren Dẫn xuất halogen

Ete Nitro AndehitXetonEste

AncolAmin

Amid Axitcarboxylic

Độ phân cực tăng dần

Page 227: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

Ảnh hưởng của chất tan

Nếu xét phân tử gồm nhiều mảnh nhỏ thì mỗi mảnh có năng lượng hấp phụ riêng

Công thức gần đúng:

Năng lượng hấp phụ của phân tử X = tổng năng lượng hấp phụ của từng mảnh

SX = Qi Qi năng lượng hấp phụ của 1 mảnh phân tử

Mảnh phân tử Qi (silica gel) Qi (alumina)

CH3 0,11 0,06

CH2 0,07 0,12

CH= 0,25 0,31

CHO 3,48 3,35

RCOOR’ 4,18 4,02

OH 4,2 7,4

NH2 5,1 4,4

COOH 6,1 19

Page 228: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

Ảnh hưởng của chất tan

Nhóm CH3, CH2: năng lượng hấp phụ rất nhỏ

sắc ký hấp phụ không tách được các chất đồng đẳng

Hấp phụ hóa học:

Nhóm NH2 (tính bazơ): bị hấp phụ mạnh trên silica do silica có tính acid

Nhóm COOH (tính acid): bị hấp phụ mạnh trên alumina do alumina có tính bazơ

Công thức trên chỉ là công thức gần đúng do chưa tính đến yếu tố: các chất bị

hấp phụ mạnh sẽ làm giảm sự hấp phụ của các chất bị hấp phụ yếu hơn

Thực tế: SX < Qi

SX = Qi

Page 229: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

lgK’ = lgVa + * (SX - oAX)

Ảnh hưởng của dung môi pha động

o không phụ thuộc bản chất của chất tan, chỉ phụ thuộc bản chất của

dung môi pha động

thứ tự rửa giải của chất tan không đổi khi thay đổi dung môi pha

động

o càng lớn (dung môi càng mạnh) K’ càng nhỏ chất tan ra càng

nhanh

Page 230: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

Ảnh hưởng của dung môi pha động

Dung môi o (silica gel) o (alumina) Ghi chú

n-Pentane

o (silica gel)

= 0,77o (alumina)

0,00

Isooctane 0,01

Carbon tetrachloride 0,18

Xylene 0,26

Toluene 0,29

Benzene 0,32

Chloroform 0,40Có thể tạo LK hidro, kéo mạnhnhững chất có thể tạo LK hidro

Dichloromethane 0,42 Không thể tạo LK hidro

Ethylacetate 0,58

Acetonitrile 0,65

Isopropanol 0,82

Methanol 0,95

Water > 0,95 Không sử dụng trong SKHP

Page 231: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ - CÔNG THỨC SNYDER

Ảnh hưởng của dung môi pha động

Lý thuyết có nhiều dung môi nhưng thực tế chỉ dùng một số dung môi

nhất định

Ban đầu thường dùng các dung môi ít phân cực

Nếu chất tan bị giữ lại mạnh mới trộn dung môi ít phân cực với dung môi

phân cực mạnh hơn (theo thứ tự độ phân cực tăng dần) để tăng độ phân

cực của dung môi pha động

Lưu ý hàm lượng nước trong pha động và trong pha tĩnh phải cân đối

nhau nếu không thời gian lưu sẽ thay đổi khi lập lại thí nghiệm

Page 232: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Cấu tạo cột sắc ký

Ứng dụng: tách, tinh chế các chất hữu cơ (tổng hợp/hợp chất tự nhiên)

Khoảng khối lượng có thể tách: vài mg – vài gam

Sử dụng cột thủy tinh hình trụ, chiều dài cột: vài cm – 1m,

đường kính trung bình 1/15 chiều dài

Đáy cột được bít bằng bông

Trên lớp bông là lớp cát 1 cm

Trên lớp cát là lớp pha tĩnh: silica gel hay alumina

Trên lớp pha tĩnh, cuối cùng là lớp cát 1 cm

Page 233: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Thông số cấu trúc Giá trị

Đường kính hạt trung bình 40-200 m

Đường kính lỗ xốp trung bình 40-300 Å

Diện tích bề mặt 100-800 m2/g

Sắc ký cột – Pha tĩnh silica

Page 234: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Cách nhồi cột

Cho silica vào cột rỗng để đo một lượng silica thích hợp (vd: 15 cm)

Cho silica đã đo vào Erlen 250 mL, cho vào dung môi kém phân cực ngập lớp silica

Bít đáy cột bằng bông: lượng bông chỉ đủ để cát không lọt qua vòi khóa cột mà

không làm thay đổi tốc độ pha động

Giữ cột cố định bằng kẹp trên và kẹp dưới: cột phải được giữ thẳng đứng

Thêm vào lớp cát thô (loại dành cho sắc ký)

Thêm vào lớp dung môi khoảng 5 cm

Gõ vào cột để cố định lại lớp cát

Nhồi cột bằng silica: lớp silica phải luôn ngập trong dung môi, không để cột khô

Vừa nhồi vừa gõ cột để cố định lớp silica

Page 235: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Cách nhồi cột

Page 236: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Cách nhồi cột

Page 237: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Chuẩn bị mẫu và cho mẫu vào cột sắc ký

Mẫu được hòa tan trong lượng tối thiểu (hệ) dung môi kém phân cực nhất có

thể, tốt nhất hòa tan trong chính hệ dung môi rửa giải

Vd: Hệ dung môi rửa giải là Hexane/EtOAc thì dung môi hòa tan mẫu là

Hexane/EtOAc 9:1

Nếu mẫu không tan trong hệ dung môi rửa giải:

dùng DCM hay toluene nếu giá trị Rf trong các dung môi này < 0,3

Nếu giá trị Rf lớn: cho thẳng mẫu khan dung môi

Khóa vòi cột, cho trước vào cột lớp dung môi 1-2 mm

Dùng pipette Pasteur để cho mẫu vào cột sắc ký sao cho không làm xáo trộn lớp

cát và không để mẫu thấm vào lớp silica trước khi cho hết mẫu

Sau khi cho hết mẫu, bắt đầu cho dung môi chạy, luôn đảm bảo lượng dung môi

cao hơn lớp cát 3-10 cm

Page 238: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Chuẩn bị mẫu và cho mẫu vào cột sắc ký

Page 239: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Chuẩn bị mẫu và cho mẫu vào cột sắc ký

Page 240: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ HẤP PHỤ

Sắc ký cột – Chạy cột

Rửa giải cột với tốc độ 5 cm/phút, thu mỗi phân đoạn mỗi 30s

Kiểm tra thành phần mỗi phân đoạn bằng sắc ký bản mỏng, phổ UV-VIS,

NMR, MS

Gom các phân đoạn có thành phần giống nhau lại và loại bỏ dung môi để

thu được sản phẩm mong muốn

Page 241: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Cấu tạo bản mỏng

Bản mỏng là một tấm thủy tinh, nhựa hay nhôm

Lớp pha tĩnh (100-200 m) được tráng trên bản mỏng, thành phần: silica gel,

alumina

Lớp pha tĩnh được giữ dính trên bản mỏng bởi một chất kết dính hữu cơ hay vô

cơ thêm vào trong quá trình chế tạo

Chất kết dính hữu cơ: tinh bột, polymer hữu cơ

Chất kết dính vô cơ: CaSO4.0,5H2O

Chất chỉ thị phát huỳnh quang (fluorescent, vd: kẽm orthosilicate - Zn2SiO4, Mn

hoạt hóa) được thêm vào pha tĩnh để hiển thị các chất hấp thu trong vùng UV

Ứng dụng: theo dõi phản ứng tổng hợp hữu cơ, kiểm tra độ tinh khiết trong quá

trình tách và tinh chế

Page 242: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – chuẩn bị

Chuẩn bị bình giải ly, thường bằng thủy tinh trong suốt, kích thước nhỏ nhất phùhợp với bản mỏng (lớn hơn một chút so với kích thước bản mỏng) và có nắp đậykín

Chuẩn bị các vi quản từ các ống thủy tinh dùng để đo điểm nóng chảy (10-10 cm,đường kính 1-2 mm)

Page 243: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Chuẩn bị bản mỏng dài khoảng 5 cm (cắt ra từ bản 2020 cm)

Dùng bút chì vạch nhẹ mức xuất phát và mức tiền tuyến dung môi (mức tiềntuyến cũng có thể được vạch sau khi kết thúc giải ly)

Mức xuất phát

Mức tiền tuyến dung môi

1 cm

0,5 cm

Chuẩn bị dung dịch mẫu: hòa tan mẫu trong dung môi hữu cơ thích hợp(không nhất thiết là dung môi giải ly) với nồng độ 2-5%

Nguyên tắc thực hiện – chuẩn bị

Page 244: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – chấm mẫu

Có thể chấm nhiều mẫu lên bản mỏng, các vết cách nhau 1 cm, cách bìa 1,5 cm

Có thể chấm nhiều mẫu vào cùng một điểm (nội chuẩn)

S1 S2 P hay S1, S2, P

S1 + S2 P

Cho dung dịch mẫu lên bản mỏng bằng vi quản, vết chấm không nên quá đậmđặc và quá rộng, làm giảm hiệu quả tách (tailing)

Page 245: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – giải ly

Cho khoảng 10 mL dung dịch giải ly vào bình

mực dung môi giải ly phải thấp hơn mức xuất phát của bản mỏng,tránh hòa tan các vết chấm

lượng dung môi giải ly phải đủ lớn để bão hòa bầu khí quyển củabình, tránh hiện tượng mức tiền tuyến dung môi có hình lõm (dodung môi đi ở 2 bên cạnh nhanh hơn đi ở giữa bản)

Lượng dung môi giải ly đủ bão hòa bình

Lượng dung môi giải ly chưa đủ bão hòa bình

Đặt tấm bản mỏng vào bình giải ly, cạnh đáy của tấm ngập vào dung dịchgiải ly khoảng 0,5 cm, có thể bắt đầu tính thời gian giải ly

Page 246: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – giải ly

Dung môi giải ly bắt đầu đi lên bản mỏng nhờ lực mao dẫn và đẩy các vếtmẫu với tốc độ khác nhau tùy thuộc vào mức độ tương tác của mẫu với phatĩnh và độ tan của mẫu trong pha độngVd: Các dung môi không phân cực sẽ đẩy các hợp chất không phân cực lênđến mức tiền tuyến

Lấy bản mỏng ra khỏi bình khi dung môi lên đến cách cạnh trên 0,5 cm.Dùng viết chì vạch nhẹ ngay mức tiền tuyến, tránh để dung môi lên quá cạnhtrên của bản

Để dung môi bay hơi hoàn toàn

Sau 5 min Sau 10 min Sau khi dung môi bay hơi hoàn toàn

Page 247: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – hiện hình các vết sau giải ly

Các hợp chất có màu có thể thấy được bằng mắt thường Phần lớn các hợp chất hữu cơ không có màu cần hiện hình bằng phương pháp

vật lý hoặc hóa học

Phương pháp vật lý

Sử dụng đèn UV có thể chiếu 2 loại tia 254 và 366 nm Không phá hủy mẫu (non-destructive)

Đèn chiếu tia UV 254 nm Đèn chiếu tia UV 366 nm

Dùng để nhận ra các hợp chất có thể hấpthu tia UV do tạo thành vết có màu tốisẫm trên nền bản mỏng xanh lục sáng chói

Dùng để nhận ra những hợp chất có thểphát huỳnh quang do tạo thành vết cómàu sáng trên nền bản mỏng sẫm màu

Page 248: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – hiện hình các vết sau giải ly

Phương pháp hóa học

Thuốc thử được hòa tan trong dung môi thích hợp

Phun xịt dung dịch thuốc thử lên bản mỏng

Thuốc thử + hợp chất dẫn xuất có màu

Đa số phá hủy mẫu (destructive)

Phân loại thuốc thử: thuốc thử không đặc trưng và thuốc thử đặc trưng

Thuốc thử không đặc trưng Thuốc thử đặc trưng

Tạo vết có màu với hầu hết các tấtcả các hợp chất hữu cơ

Chỉ tác dụng với những nhóm chứchóa học đặc biệt, tạo vết có màuđặc trưng

Vd: I2, H2SO4, rhodamin B, chất chỉthị phát huỳnh quang

Vd: Thuốc thử dinitrophenylhydrazin tác dụng với nhóm carbonyl tạo màu đỏ đậm

Page 249: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – hiện hình các vết sau giải ly

Phương pháp hóa học

Thuốc thử Đặc trưng Hợp chất Màu của vết Ghi chú

Hơi I2 không Hầu hết các hợp chất

hữu cơ

Vàng hay nâu Không phá hủy mẫu

Phun H2SO4 + đốt thành than

không Hầu hết các hợp chất

hữu cơ

đen Phá hủy mẫu, không định lượng được

2,7-Fluorescein không Hầu hết các hợp chất

hữu cơ

Lục - vàng

2,4-Dinitrophenylhydrazin

có Aldehyd, ceton Đỏ - cam

Page 250: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Nguyên tắc thực hiện – phân tích kết quả

60 mm

54 mm

22mm

34 mm

Mẫu Rf

S1 34/60 = 0,57

S2 22/60 = 0,37

P 54/60 = 0,90

Rf = Đoạn đường di chuyển của hợp chất

Đoạn đường di chuyển của dung môi

Rf (retardation factor) phụ thuộc vào các yếu tố:

Pha động (thành phần hệ dung môi, độ bão hòa dung môi trong bình) Pha tĩnh (kích thước hạt, hàm lượng nước, độ dày) Lượng mẫu chấm lên bản Nhiệt độ

Cần có chất chuẩn trong mỗi bản

Page 251: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNGỨng dụng

Để theo dõi diễn tiến của phản ứng tổng hợp hữu cơ

Page 252: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNGỨng dụng

Biết được số hợp chất có trong hỗn hợp mẫu ban đầu

Chuẩn bị nhiều bản

Chấm mẫu chất lên mỗi bản

Mỗi bản giải ly với một hệ dung môi khác nhau

Dò tìm hệ dung môi thích hợp có thể tách các hợp chất trong mẫu ra trên bản

Số vết trên bản cho biết gần đúng số hợp chất trong mẫu (lưu ý: do độ phân giảithấp nên một vết trên bản chưa chắc đó là một chất)

Biết được sơ bộ tỉ lệ hàm lượng của các hợp chất có trong mẫu ban đầu

Sau khi biết được số hợp chất có trong mẫu, dựa vào độ đậm nhạt của vết có thểđoán được hợp chất nào là sản phẩm chính, hợp chất nào là tạp chất

Từ đó đề xuất các xử lý thích hợp nhằm cô lập và tinh chế

Page 253: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Ứng dụng

Biết được tính phân cực của các hợp chất có trong mẫu ban đầu

Giải ly với nhiều loại hệ dung môi với độ phân cực tăng dần và quan sát kết quả

Các chất có giá trị Rf nhỏ ngay cả với hệ dung môi phân cực mạnh là các chất cótính phân cực mạnh

Các chất có giá trị Rf lớn ngay cả với hệ dung môi phân cực trung bình là các chấtcó tính phân cực yếu

Page 254: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Ứng dụng

Mẫu là sản phẩm của phản ứng tổng hợp hữu cơ (hỗn hợp chứa 2-3 chất): chọnhệ dung môi sao cho chất quan tâm có Rf 0,2 - 0,3

Mẫu là cao thô chiết xuất từ cây cỏ (gồm nhiều hợp chất từ không phân cực đếnrất phân cực): chọn hệ dung môi đầu tiên sao cho chất ít phân cực nhất có Rf

0,5 và hệ dung môi sau đó sao cho chất phân cực nhất có Rf 0,2

Áp dụng hệ dung môi trên cho sắc ký cột, có thể giảm độ phân cực của hệ dungmôi một chút vì chất lượng pha tĩnh trên cột kém hơn chất lượng pha tĩnh trênbản mỏng

Để tìm hệ dung môi cho sắc ký cột

Page 255: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Ứng dụng

Để theo dõi quá trình sắc ký cột

Page 256: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ BẢN MỎNG

Ứng dụng

Để kiểm tra độ tinh khiết của một hợp chất trước khi gửi NMR

Thay thế cho HPLC

Chuẩn bị 3 bản và giải ly mẫu với 3 hệ dung môi khác nhau về độ phân cựcvd: Hexane : CHCl3 (3:1), CHCl3 : EtOAc (1:1), CHCl3 : MeOH (9:1)

Nếu cả 3 bản cùng cho vết tròn, gọn là mẫu tinh khiết, nếu có thêm vết khác làmẫu còn tạp chất cần tinh chế thêm

Để công bố đặc điểm của sản phẩm mới

Giá trị Rf của một chất mới tổng hợp hay mới cô lập có ý nghĩa cung cấp thêmthông tin đặc trưng của chất đó bên cạnh các dữ liệu như NMR, MS, IR, EA vànhiệt độ nóng chảy

Tuy nhiên do giá trị Rf dễ thay đổi theo nhiều yếu tố nên không có độ tin cậy cao

Page 257: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 18

Trong một nghiên cứu cơ chế hóa học gây ung thư ở cấp độ phân tử, các

phản ứng tổng hợp sau được tiến hành:

Sắp xếp 4 chất trên theo thứ tự tăng dần giá trị Rf khi phân tích chúng bằng

sắc ký bản mỏng với pha tĩnh là silica gel và dung môi giải ly là CH2Cl2.

Page 258: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 19

Theo dõi diễn tiến của phản ứng khử sau bằng sắc ký bản mỏng:

Biết rằng trong hệ dung môi đã chọn, tác chất 5 có giá trị Rf = 0,5. Vẽ và địnhdanh các vết dự đoán thu được khi phản ứng xong 50% và xong hoàn toàn

Page 259: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 20

Giải thích ảnh hưởng của các điều sau trong sắc ký bản mỏng:

1. Chấm quá nhiều mẫu vào một điểm

2. Hoạt tính của pha tĩnh quá cao

3. Quên lấy bản mỏng ra khi dung môi đã lên đến cạnh trên của bản mỏng

4. Để quá nhiều dung môi trong bình giải ly, mực dung môi cao hơn mức

xuất phát

5. Để dung môi quá ít trong bình giải ly

6. Độ phân cực của dung môi quá cao

Page 260: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 21

So sánh giá trị Rf của ortho- và para-nitroaniline trong sắc ký bản mỏng, pha

tĩnh silica gel. Giải thích?

Page 261: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 22

Xét bản mỏng (pha tĩnh silica gel, dung môi hexane) phân tích 3 hợp chất A,B, C sau:

A B C

a. Xác định giá trị Rf của A, B, C với dung môi hexane

b. Sắp xếp A, B, C theo thứ tự độ phân cực tăng dần

c. Dự đoán sự thay đổi giá trị Rf của A, B, C khi đổi dung môi hexane thànhacetone

Page 262: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 23

Kiểm tra sắc ký bản mỏng (pha tĩnh silica gel, dung môi hexane/EtOAc 50:50)

của một mẫu X sau tinh chế cho thấy chỉ có một vết với giá trị Rf = 0,55. Mẫu

X có phải là một chất tinh khiết không? Đề xuất các thí nghiệm cần thực hiện

để khẳng định mẫu X là một chất tinh khiết.

Page 263: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 24

Sắc ký đồ sau thu được trong một thí nghiệm sử dụng sắc ký bản mỏng để

tìm hệ dung môi cho sắc ký cột để tách ba hợp chất X, Y, Z (pha tĩnh: silica

gel, dung môi hexane/EtOAc 95:5):

Đề xuất hướng thay đổi hệ dung môi giải ly để tách tốt hơn 3 hợp chất này

Page 264: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 25

Một sinh viên kiểm tra mẫu thu được sau một phản ứng tổng hợp hữu cơ

bằng sắc ký bản mỏng và thu được kết quả như sau:

Sinh viên trên đã có thao tác gì sai?

Page 265: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Đại cương

SKPB ra đời có thể khắc phục các nhược điểm của SKHP

Ra sau sắc ký hấp phụ khoảng 50 năm

Ứng dụng nhiều trong sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

Sắc ký phân bố có thể khắc phục các nhược điểm của sắc ký hấp phụ

Nhược điểm của SKHP:

Không dùng được cho những chất tan trong H2O và những chất không tan

trong H2O nhưng có độ phân cực cao

chỉ AD cho những chất có độ phân cực từ thấp đến TB

Hệ số phân bố K = CS/CM thay đổi theo CM mũi bị kéo đuôi

Page 266: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Pha tĩnh và pha động trong SKPB

Pha tĩnh: chất lỏng thấm lên trên bề mặt của một chất rắn trơ (Vd: SiO2)

Pha động: chất lỏng khác không tan trong chất lỏng làm pha tĩnh

Nguyên tắc: giống phương pháp chiết

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Đại cương

Page 267: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Phân loại SKPB

Sắc ký phân bố

SKPB pha thuận (thường)

Khi pha tĩnh có độ phân cực cao hơnpha động

Ps > PM

Dùng cho những chất có độ phân cựctừ TB đến cao

Pha động: chỉ có dung môi hữu cơ

Đắt tiền

SKPB pha đảo (trên 75%)

Khi pha tĩnh có độ phân cực kém hơnpha động

PS < PM

Dùng cho những chất có độ phân cựctừ thấp đến TB

Pha động: H2O + dung môi hữu cơ

Rẻ tiền, cột bền hơn

PPSPM

K’ = 1

PX

K’ > 1

PPMPS

K’ = 1

PX

K’ > 1

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Đại cương

Page 268: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

So sánh SKPB và SKHP

Sắc ký hấp phụ Sắc ký phân bố

Chỉ tách các chất có độ phân cực từ thấpđến TB

Có thể tách các chất có độ phân cựctừ thấp đến cao

Những chất có độ phân cực cao bị giữ lạimạnh do sự hấp phụ mạnh của pha rắnSiO2/Al2O3

Những chất có độ phân cực cao (SKPBpha thường) bị giữ lại yếu hơn do phatĩnh là chất lỏng

Pha tĩnh là chất rắn các tâm hoạt tínhcố định

Pha tĩnh là chất lỏng có thể xoaytheo hướng chất tan

Hiện tượng kéo đuôi khi dung dịch loãng Hệ số phân bố không phụ thuộc nồngđộ chất tan

Rất chọn lọc đối với đồng phân vị trí Không chọn lọc đối với đồng phân vịtrí

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Đại cương

Page 269: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SKPB cổ điển và SKPB cải tiến

SKPB cổ điển: pha tĩnh chỉ là chất lỏng lớp chất lỏng bị hòa tan một ít sau mỗi

lần sử dụng hư pha tĩnh, tR thay đổi

SKPB cải tiến: pha tĩnh là SiO2 được biến tính, với lớp dung môi hữu cơ được gắn

lên SiO2 bằng phản ứng hóa học

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Đại cương

Phản ứng silan hóa

- HX

Page 270: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Tóm tắt sự khác nhau giữa SKPB pha thường và SKPB pha đảo

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Đại cương

Độ phân cực chất tan

Cao Trung bình Thấp

Pha tĩnh (gốc R)

Độ phân cực pha động

Trung bình Thấp Cao Trung bình

Thành phần pha động

Hexane/DCM

20:80

Hexane/DCM

95:5

H2O/MeOH (hay MeCN)

60:40

H2O/MeOH

10:90

Page 271: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đặc điểm chung

Pha tĩnh có độ phân cực thấp

Pha động có độ phân cực từ trung bình đến cao

Dùng để tách các chất tan có độ phân cực từ thấp đến trung bình

Chất tan có độ phân cực càng thấp càng bị giữ lại mạnh và ngược lại

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Page 272: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha tĩnh

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Pha tĩnh C4 (n = 3)

Pha tĩnh C8 (n = 7)

Pha tĩnh C18 (n = 17)

Page 273: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha tĩnh

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Lực tương tác giữa chất tan và pha tĩnh là lực Van der Waals

Lực Van der Waals càng lớn khi n càng tăng cột C18 được sử dụng nhiều nhất

Tổng hợp hữu cơ không thể chuyển hóa 100% các nhóm silanol

dây hydrocarbon càng ngắn càng dễ có hiện tượng SKHP bên cạnh SKPB

cột C18 được sử dụng nhiều nhất

Page 274: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của chất tan

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Pha tĩnh không phân cực chất tan càng kém phân cực, càng bị giữ lạimạnh

Vì bản chất lực tương tác là VDW nên SKPB pha đảo có thể tách được cácchất trong cùng dãy đồng đẳng hay các chất đồng phân có cấu tạo mạchcacbon khác nhau

Đồng đẳng: mạch ngắn ra trước, mạch dài ra sau

Đồng phân: mạch nhánh ra trước, mạch không phân nhánh ra sau

Hydrocarbon no Anken AndehitXetonEste

Amin Ancol, phenol

Axitcarboxylic

Độ phân cực tăng dần, tr giảm dần

Page 275: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha động

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Chất càng phân cực ra càng nhanh: PA > PB A ra trước B

Tăng độ phân cực PM của pha động (tăng %H2O) A vẫn ra trước B nhưng cả hai

đều ra chậm hơn

H2O là dung môi yếu nhất trong SKPB pha đảo: pha động càng chứa nhiều H2O thì

thời gian lưu càng lớn

Page 276: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha động

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Hai hệ dung môi sử dụng phổ biến: H2O/MeCN, H2O/MeOH

Acetonitrile Methanol

Có momen lưỡng cực lớn = 3,92 D

Tương tác lưỡng cực mạnh vớinhững chất phân cực/dễ phân cực

Momen lưỡng cực = 1,69 D

Tương tác lưỡng cực yếu hơnMeCN nhưng tương tác mạnh vớinhững chất có thể tạo liên kết hidro

Độ nhớt thấp hơn MeOH Độ nhớt cao hơn MeOH

Áp suất hoạt động cao (100 atm)

Page 277: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha động – Thang năng suất rửa giải o theo thành phần

pha động

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

40 60 80 100

% MeOH trong hệ MeOH/H2O

% MeCN trong hệ MeCN/H2O

o

o

Thường đầu tiên thử hệ MeCN/H2O với % MeCN thay đổi

Nếu chưa tách tốt thì thử hệ MeCN/MeOH/H2O, hệ MeOH/H2O hay hệ với các

dung môi khác (vd: THF)

Hai hệ dung môi có cùng o sẽ có thời gian lưu tương tự nhau

Thường dò tìm hệ dung môi pha động bằng sắc ký bản mỏng

Page 278: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha đảo

Ảnh hưởng của pha động – Năng suất rửa giải o theo thành phần pha

động

Page 279: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đặc điểm chung

Pha tĩnh có độ phân cực cao

Pha động có độ phân cực từ thấp đến trung bình

Dùng để tách các chất tan có độ phân cực từ trung bình đến cao

Chất tan có độ phân cực càng cao càng bị giữ lại mạnh và ngược lại

Cơ chế lưu giữ tương tự như sắc ký hấp phụ

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha thường

Page 280: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha tĩnh

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha thường

Các tâm –CN, -NH2 giữ yếu hơn các tâm hấp phụ của SiO2, Al2O3

Dung môi o (Al2O3) o (SiO2) o (-CN) o (-NH2)

Dichloromethane 0,42 0,32 0,14 0,06

SKPB pha thường có thể tách các chất có độ phân cực từ TB đến cao, SKHP

chỉ có thể tách các chất có độ phân cực từ thấp đến TB

Các tâm –CN, -NH2, -OH có tính khử dễ bị OXH, nhất là ở nhiệt độ cao

cột SKPB pha thường kém bền hơn cột SKPB pha đảo

Page 281: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Ảnh hưởng của pha động

SẮC KÝ PHÂN BỐ - Sắc ký phân bố pha thường

Chất càng phân cực ra càng chậm: PA > PB A ra sau B

Giảm độ phân cực PM của pha động (tăng %DCM) A vẫn ra sau B nhưng cả hai

đều ra chậm hơn

Page 282: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 26

Haddad và cộng sự nghiên cứu tách hai hợp chất giảm đau salicylamide vàcaffeine bằng HPLC, cột C18, thu được kết quả các giá trị K’ theo thành phầnpha động như sau:

a. Xác định dãy giá trị nào là K’salicylamide, dãy giá trị nào là K’caffeine?b. Phân tích thuận lợi và bất lợi khi sử dụng pha động có %MeOH thấp?

%v/v MeOH 30% 35% 40% 45% 50% 55%

K’? 2,4 1,8 1,6 1,0 0,7 0,7

K’? 4,3 2,8 2,3 1,4 1,1 0,9

Thời gian phân tích (min) 16 11 8 6 5 4

Haddad et al. J. Chem. Educ., 1983, 60, 166

Page 283: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 27

Sắc ký đồ phân tích HPLC của 5 dược chất an thần thuộc họ barbiturate thuđược như sau:

Xác định phương pháp phân tích trên là sắc ký pha thường hay pha đảo?

Peak Identification1 . Barbital (0.25 mg/ml)2 . Phenobarbital (0.1 mg/ml)3 . Talbutal (0.3 mg/ml)4 . Amobarbital (0.25 mg/ml)5 . Mephobarbital (0.1 mg/ml)

Biết cấu trúc của hợp chất 1 và 2:

21

Page 284: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

BÀI TẬP 28Cho các thông tin và 2 sắc ký đồ ứng với 2 hệ pha động khác nhau như sau:

a. Xác định phương pháp phân tích trên là sắc ký pha thường hay pha đảo?b. Xác định loại cột tách có thể đã sử dụng?c. Xác định thành phần dung môi pha động có thể đã sử dụng?d. Giữa sắc ký đồ A và B: phân tích sự khác biệt trong thành phần dung môi pha

động đã sử dụng?

Page 285: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Các ưu điểm của SKK

SẮC KÝ KHÍ – ĐẠI CƯƠNG

1940: phân tích các phân đoạn nhẹ trong lọc dầu

Có nhiều yếu tố có thể điều chỉnh để tăng hiệu quả tách: nhiệt độ, tốc độ pha

động, bản chất pha tĩnh

Thời gian điều chỉnh các phương pháp phân tích mới ngắn (< 1h)

Các khí mang pha động trơ, không phản ứng với các chất cần tách

Khả năng được tự động hóa

Có thể ghép với phân tích khối phổ

Khả năng tách hơn gấp nhiều lần SKL

Ít tốn kém hơn SKL

Hạn chế của SKK

Các chất cần tách phải có nhiệt độ sôi thấp (b.p. < 350C, M < 500) và bền nhiệt

Page 286: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – SƠ ĐỒ HỆ THỐNG

Page 287: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – PHA ĐỘNG

Phổ biến là các khí trơ: He, Ar, N2. Ngoài ra còn có H2

Trơ về mặt hóa học đối với cả pha tĩnh và chất cần tách

Nguyên tắc lựa chọn khí mang chủ yếu quyết định bởi loại đầu dò và loại cột

Tốc độ khí mang: 1-25 mL/min (cột mao quản), 25-150 mL/min (cột nhồi)

Tốc độ khí mang được xác định bởi lưu lượng kế (flow meter) đặt tại đầu ra của

cột

Page 288: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – PHA ĐỘNG

Page 289: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – PHA ĐỘNG

Page 290: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – CÁC LOẠI CỘT

Các loại cột: cột nhồi và cột mao quản

Cột nhồi (packed column): làm bằng thủy tinh, thép không gỉ, Cu, Al

Chất mang pha tĩnh: diatomite (silica 80-90%, alumina 2-4%, oxit sắt 0,5-2%)

Cột mao quản (capillary column, open tubular column): làm bằng thủy tinh nung

chảy, có lớp polymer bảo vệ

Cột WCOT (wall-coated open tubular column): lớp pha tĩnh mỏng 0,25 m

tráng trên thành cột

Cột SCOT (support-coated open tubular column): chất mang rắn dính vào

thành cột, trên chất mang là lớp pha tĩnh lỏng

Page 291: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – CÁC LOẠI CỘT

Page 292: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – PHA TĨNH

Ảnh hưởng đến độ chọn lọc

Thứ tự ra của chất tan phụ thuộc chủ yếu vào b.p. và thứ yếu vào tương tác chất

tan – pha tĩnh

Các chất tan tách ra dễ dàng nếu b.p. cách nhau nhiều

Hai chất có b.p. tương tự chỉ tách được nếu pha tĩnh tương tác chọn lọc

với một trong hai chất

Tính chất pha tĩnh cần chọn: trơ về mặt hóa học, bền nhiệt, b.p. cao, có độ phân

cực phù hợp với chất tan cần tách, mỏng ( 0,25 m)

Rất nhiều pha tĩnh đã được nghiên cứu, trong đó nhiều pha tĩnh đã được thương

mại hóa, nhưng chỉ có < 10 pha tĩnh thường được sử dụng

Page 293: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – PHA TĨNH

Page 294: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – CHUẨN BỊ MẪU VÀ TIÊM MẪU

Các yếu tố cần cân nhắc

1. Các chất tiêm vào đều phải dễ bay hơi

2. Nồng độ chất tan phải thích hợp

3. Cách tiêm mẫu phải không làm giảm hiệu quả tách

1. Tách các chất dễ bay hơi từ mẫu

Chiết lỏng – lỏng bằng dung môi hữu cơ

Chiết pha rắn

2. Điều chỉnh nồng độ chất tan

Làm giàu bằng phương pháp chiết

Pha loãng bằng dung môi

Page 295: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – CHUẨN BỊ MẪU VÀ TIÊM MẪU

3. Cách tiêm mẫu

Sử dụng ống tiêm 0,5-10 L (KL mẫu 0,1 – 1 mg)

Nhiệt độ buồng tiêm ít nhất hơn 50C so với b.p.

của chất có b.p. cao nhất

Có 3 loại cách tiêm: chia dòng / không chia dòng /

tiêm trực tiếp vào cột

Page 296: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – CHUẨN BỊ MẪU VÀ TIÊM MẪU

3. Cách tiêm mẫu

Tiêm chia dòng: để đảm bảo mẫu vào cột chỉ ở khoảng ng (0,1-1% mẫu)

Page 297: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ KHÍ – CHUẨN BỊ MẪU VÀ TIÊM MẪU

3. Cách tiêm mẫu

Tiêm không chia dòng: để phân tích lượng vết

Page 298: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đầu dò độ dẫn nhiệt (TCD)

SẮC KÝ KHÍ – CÁC LOẠI ĐẦU DÒ

Page 299: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID)

SẮC KÝ KHÍ – CÁC LOẠI ĐẦU DÒ

Page 300: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đầu dò bắt giữ điện tử (ECD)

SẮC KÝ KHÍ – CÁC LOẠI ĐẦU DÒ

Page 301: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

PHÂN TÍCH THUỐC TRỪ SÂU DẪN XUẤT

CLO TRONG NƯỚC BẰNG SẮC KÝ KHÍ

Page 302: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Sơ đồ hệ thống HPLC

Page 303: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Buồng tiêm mẫu

Page 304: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Pha tĩnh

Sắc ký pha đảo: R = n-octyl (C8) hay n-octyldecyl (C18)

Sắc ký pha thường: R = cyano, diol, amino

Page 305: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Pha động

Page 306: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

Đầu dò trong HPLC

UV/VIS

Điện hóa

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Page 307: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Các ví dụ áp dụng

Page 308: DL CacPhuongPhapPhanLapVaTinhChe

SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO (HPLC)

Các ví dụ áp dụng