Bài giảng : Kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa part 4

Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa • Pha rắn hay chất chiết (dạng cột chiết hay đĩa chiết) phải có tính chất hấp thụ hay trao đổi chọn lọc với một chất, hay một nhóm chất phân tích nhất định, tức là tính chọn lọc của pha tĩnh chiết. • Các chất chiết và dung môi rửa giải phải có độ sạch cao theo yêu cầu của cấp hàm lượng phân tích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng : Kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa part 4 Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa • Pha rắn hay chất chiết (dạng cột chiết hay đĩa chiết) phải có tính chất hấp thụ hay trao đổi chọn lọc với một chất, hay một nhóm chất phân tích nhất định, tức là tính chọn lọc của pha tĩnh chiết. • Các chất chiết và dung môi rửa giải phải có độ sạch cao theo yêu cầu của cấp hàm lượng phân tích. • Hệ số phân bố nhiệt động Kfb của cân bằng chiết phải lín, để có được hiệu suất chiết cao. • Quá trình chiết phải xẩy ra nhanh và nhanh đạt cân bằng, nhưng không có tương tác phản ứng hoá học là m mất hay hỏng pha rắn và chất phân tích. • Quá trình chiết phải có tính thuận nghịch, để còn có thể rửa giải được tốt chất phân tích ra khỏi pha chiết bằng một pha động phù hợp. • Không làm nhiễm bẩn thêm chất phân tích trong quá trình chiết bởi bất kỳ từ nguồn nào. • Sự chiết phải được thực hiện trong điều kiện nhất định phù hợp, phải lặp lại được tốt và tất nhiên là càng đơn giản dễ thực hiện thì càng tốt. 5.3.3. Các kiểu chiết và cơ chế chiết pha rắn 5.3.3.1. Chiết theo cơ chế hấp phụ pha thường Trong kiểu này, chất chiết (pha tĩnh) là các Silica trung tính, có bề mặt xốp phân cực. Nó tác dụng tốt với các chất mẫu không phân cực và ít phân cực. Đó là sự tương tác hấp phụ. Tuỳ theo bản chất và cấu trúc phân tử của mỗi nhóm chất phân tích, bản chất hấp phụ của Silica trung tính và các điều kiện thực hiện chiết, mà nhóm chất phân tích nào bị pha tĩnh hấp phụ và giữ lại trên cột chiết và hoàn toàn tương tự như sự tương tác hấp phụ trong cột sắc ký NP-HPLC. Dung môi để giải chiết chất phân tích trong loại này thường là các dung môi hữu cơ không phân cực hay ít phân cực và kị nước (không tan vào nước ), hay hỗn hợp của chúng với nhau theo tỷ lệ thích hợp. Ví dụ n-Hexane, n- 31/46 Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa Heptane, CCl4, CHCl3, Benzen, Diclo-Etan, Ethyaxetat, v.v. Các dung môi này được gọi là pha động (MP) và nó phải hoà tan tốt chất phân tích, để lấy được các chất phân tích ra khỏi pha tĩnh (chất chiết rắn). ♦ Ví dụ 1: Chiết để xử lý mẫu xác định nhóm hợp chất Clo-phenol trong nước. Lấy 250 mL mẫu vào phễu chiết, axit hoá đến pH=2 bằng H2SO4 2%, lọc bỏ cặn (nếu có) sau đó dội dung dịch mẫu này qua cột chiết ( loại LASi- 5) với tốc độ 2-4 mL/phút cho đến khi mẫu chảy hết qua cột chiết. Dội qua cột chiết 5 ml nước cất, để yêu 5 phút. Sau đó giải chiết lấy chất phân tích bằng 10 mL dung môi acetonitril (hay dichlomethane) và xác định chất phân tích trong pha hữu cơ này bằng HPLC hay GC. 5.3.3.2. Chiết theo cơ chế hấp phụ pha ngược Trong kiểu chiết này, chất chiết (pha tĩnh) là các Silica pha ngược, có bề mặt hầu như không phân cực. Nó tác dụng tốt với các chất mẫu không phân cực và phân cực. Đó là sự tương tác hấp phụ của pha tĩnh (chất chiết ). Tuỳ theo bản chất và cấu trúc phân tử mỗi nhóm chất phân tích và các điều kiện thực hiện chiết, mà nhóm chất phân tích nào bị pha tĩnh hấp phụ và giữ lại trên cột tách chiết. Cơ chế chiết ở đây là sự tương tác hoàn toàn tương tự như sự tương tác hấp phụ trong cột sắc ký lỏng hiệu năng cao hấp thụ pha ngược (RP-HPLC ). Kiểu chiết này dễ thực hiện, đơn giản và được ứng dụng nhiều. Vì do tính tiện lợi của hệ dung môi rửa giải tan trong nước, dung môi chứa chất phân tích. Chúng ta có minh hoạ sự tương tác này như mô hình sau. ♦ Ví dụ: Chiết để xử lý mẫu xác định một số hoá chất BVTV trong nước. Lấy 250 mL mẫu nước, chỉnh pH=5, lọc bỏ cặn. Lấy dung dịch dội qua cột chiết (loại LR-C18 ) với tốc độ 2-4 mL/phút. Sau đó rửa cột bằng 5 mL nước cất, hút chân không cho cột 3 phút. Rửa giải chất BVTV trong cột 32/46 Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa bằng 20 mL dung môi Etyl-axetat. Lấy dung dịch rửa giải này dội qua cột hấp phụ thứ hai ( cột có: Na2SO4+ Al2O3 + than hoạt tính) để là m sạch và làm khô mẫu. Sau đó lại rửa giải chất BVTV trong cột này bằng 10 mL Etyl- Axtat. Thu dung dịch, làm bay hơi bằng dòng khí nitơ sạch ( tốc độ 0,8 mL/phút) đến còn dung dịch sánh, định mức thành 2 mL bằng Etyl-Axetat, làm khô bằng Na2SO4 khan. Lấy dung dịch mẫu này để xác định các hoá chất BVTV (Metyl-parathion, Diazinon & Sumithion) bằng phương pháp GC/ECD, hay GC-MS. 5.3.3.3. Chiết theo cơ chế trao đổi iôn và cặp ion Chiết theo cơ chế trao đổi ion ♦ Nguyên tắc: Dựa trên cơ sở của quá trình trao đổi ion của chất phân tích với ion đối (ion trao đổi) của chất chiết (pha tĩnh trao đổi iôn) để hấp thu (giữ) chất phân tích lại trên pha tĩnh (cột chiết). Sau đó dùng một pha động (dung dịch) phù hợp để rửa giải chất phân tích vào dung môi đó và sau đó tiến hành xác định nó theo một phương pháp phân tích thích hợp đã chọn. Dung môi rửa giải ở đây là dung dịch nước của các muối tan của kim loại kiềm, amoni có pH phù hợp, hay dung dịch axit loãng và có thể có thêm chất tạo phức. ♦ C ...