Sắc ký là gì?

Chu Văn An

sắc ký là gì? Đây là một kỹ thuật trong phòng thí nghiệm được sử dụng để tách các chất ra khỏi hỗn hợp dựa trên sự phân bố liên tục của chúng giữa hai pha, trong đó một pha bất động và pha kia chuyển động qua pha tĩnh theo kiểu tuyến tính. hướng nhất định. Hãy cùng Trường Chu Văn An tìm hiểu thêm về phương pháp này qua bài viết sau đây.

I. Tổng quan về sắc ký

1. Sắc ký là gì?

Sắc ký là một phương pháp tách trong đó các thành phần cần tách được phân bố giữa hai pha. Một trong hai pha này được gọi là pha tĩnh và pha kia là pha động, chuyển động phía trên pha tĩnh theo một hướng cụ thể. Các thành phần hỗn hợp tự phân phối lại giữa hai pha thông qua một quá trình có thể là hấp thụ, phân chia hoặc trao đổi ion hoặc loại trừ kích thước. Pha tĩnh ở đây có thể là chất rắn hoặc chất lỏng và pha động có thể là chất lỏng, chất khí hoặc chất lỏng siêu tới hạn.

Nói cách khác, sắc ký là một nhóm các kỹ thuật trong phòng thí nghiệm được sử dụng để tách các thành phần của hỗn hợp bằng cách cho hỗn hợp đi qua một giai đoạn tính toán. Thông thường, các mẫu sẽ lơ lửng trong pha lỏng hoặc khí và được phân tách hoặc xác định dựa trên cách chúng chảy qua hoặc xung quanh pha lỏng hoặc rắn.

sắc ký là gì?

2. Lịch sử phát triển

• Sắc ký được phát minh vào năm 1903 bởi nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet khi ông đang tiến hành nghiên cứu về chất diệp lục.
• Sau đó, Thompson và Way đã nhận ra tính chất trao đổi ion của đất
• Đến năm 1935, Adams và Holmes đã quan sát được đặc tính trao đổi ion trong máy mài đĩa. Từ đó, lĩnh vực điều chế nhựa trao đổi ion mở ra.
• Khái niệm sắc ký khí-lỏng lần đầu tiên được Martin và Synge giới thiệu vào năm 1941.
• Kỹ thuật sắc ký phát triển nhanh chóng trong suốt thế kỷ 20. Các nhà nghiên cứu nhận ra rằng các nguyên tắc cơ bản của sắc ký Tsvet có thể được áp dụng theo nhiều cách khác nhau, từ đó tạo ra nhiều loại sắc ký khác nhau. Đồng thời, các kỹ thuật thực hiện sắc ký liên tục được cải tiến và cho phép phân tích các phân tử tương tự.

3. Sắc ký được sử dụng với mục đích gì?

Sắc ký chủ yếu được sử dụng để tách các thành phần của hỗn hợp nhằm giúp xác định hoặc thu thập chúng. Đây được coi là một kỹ thuật chẩn đoán hữu ích hoặc một phần của kế hoạch cai nghiện.

Sắc ký được sử dụng để tách các thành phần của hỗn hợp,…

>>>XEM THÊM:Độ hòa tan là gì? Công thức tính độ hòa tan là gì?

II. Một số thuật ngữ liên quan đến sắc ký

• Chất phân tích là những chất cần được tách riêng trong quá trình sắc ký. Chúng thường là những chất cần lấy hỗn hợp ban đầu.
• Sắc ký phân tích được sử dụng để xác định sự tồn tại và nồng độ của chất phân tích trong mẫu
• Pha liên kết chính là pha tĩnh liên kết cộng hóa trị với các hạt đỡ hoặc thành trong của ống cột.
• Sắc ký đồ là đầu ra hình ảnh của sắc ký. Trong trường hợp tách tối ưu, các pic hoặc mẫu khác nhau trên sắc ký đồ sẽ tương ứng với các thành phần khác nhau của hỗn hợp được tách.
• Thiết bị cho phép thực hiện tách tinh thể như sắc ký khí hoặc sắc ký lỏng được gọi là sắc ký.
• Dịch rửa giải là dung môi mang chất phân tích pha động ra khỏi cột và có thể được gọi là nước thải.
• Elite là chất phân tích, hòa tan
• Eluotropic là danh sách các dung môi được xếp hạng theo cường độ rửa giải của chúng
• Pha bất động là pha tĩnh được cố định trên các hạt đỡ hoặc trên thành trong của ống cột.
• Pha động là loại pha chuyển động theo một hướng nhất định. Nó có thể là chất lỏng, chất khí hoặc chất lỏng siêu tới hạn.
• Thời gian lưu là thời gian điển hình để một chất phân tích cụ thể đi qua hệ thống (bắt đầu từ đầu vào cột đến máy dò) trong các điều kiện đã đặt.
• Mẫu là hàm lượng cần phân tích khi thực hiện sắc ký. Nó có thể bao gồm một thành phần duy nhất hoặc hỗn hợp của nhiều thành phần.
• Chất hòa tan là thành phần của mẫu trong sắc ký phân vùng
• Chất có khả năng hòa tan một chất khác, đặc biệt là pha động lỏng trong sắc ký lỏng, được gọi là dung môi.
• Pha tĩnh là chất được cố định tại chỗ trong quá trình sắc ký.
• Máy dò là một loại dụng cụ dùng để phát hiện định tính và định lượng các chất phân tích sau khi tách.

III. Phương pháp sắc ký cơ bản

1. Sắc ký khí

1.1. Sắc ký khí là gì?

Pha động là chất khí

Mẫu phân tích được hóa hơi ở nhiệt độ cao và được vận hành bằng khí chứa trong bom khí dẫn đến cột tách nằm trong buồng điều nhiệt, nơi sẽ diễn ra quá trình phân tích các chất.

Cột sắc ký thường có đường kính rất nhỏ (khoảng vài mm) và có cuộn dây lò xo trong buồng ổn nhiệt. Tùy theo pha tĩnh mà người ta sẽ phân biệt các loại sắc ký khí khác nhau.

Sắc ký khí thường được sử dụng trong việc phân tích và phát hiện các chất, sử dụng cột sắc ký chuyên dụng. Phương pháp này có ưu điểm là thời gian ngắn, số lượng mẫu nhỏ và độ chính xác cao.

Hệ thống sắc ký khí tại trung tâm thử nghiệm

1.2. Phân loại

• Sắc ký khí-rắn: Pha tĩnh là chất rắn có cơ chế tách các chất dựa trên nguyên lý sắc ký hấp phụ.
• Sắc ký khí-lỏng: có pha động lỏng và cơ chế tách dựa trên nguyên lý sắc ký phân bố.

2. Sắc ký lỏng

2.1. Sắc ký lỏng là gì?

Có một pha động là chất lỏng.

2.2. Phân loại

– Dựa vào đặc điểm pha tĩnh (hoặc cơ chế của quá trình phân tách):

• Sắc ký hấp phụ: Việc tách các chất là do ái lực khác nhau của các chất tách với chất hấp phụ rắn.
• Sắc ký trao đổi ion: tách các ion bằng các ion được phân tách trong dung dịch có ái lực khác nhau với các tâm trao đổi ion (có nhóm chứa ion) trên chất rắn là pha cố định. Những chất này còn được gọi là chất trao đổi ion, phổ biến nhất là nhựa trao đổi ion.

Hình ảnh hệ thống sắc ký ion

• Sắc ký lọc gel hoặc sắc ký sàng phân tử dựa trên vật liệu hạt gel xốp với kích thước hạt gel cũng như các lỗ hạt gel có thể được tạo ra theo ý muốn. Trong quá trình sắc ký, các chất được tách ra dựa trên kích thước và hình dạng của các phân tử trong mẫu. Các phân tử lớn của pha lỏng không thể đi qua các lỗ gel nên chúng sẽ di chuyển qua các khoảng trống. Bởi vì chúng có đường đi ngắn hơn nên chúng di chuyển nhanh ra khỏi cột trước. Đối với các phân tử nhỏ đi qua các lỗ của hạt gel, do đường đi tròn và dài hơn nên chúng di chuyển chậm hơn.
• Sắc ký ái lực: Pha cố định là chất mang có các phân tử lớn, trơ và trên đó được gắn chất có ái lực sinh học đặc hiệu và thành phần hòa tan của mẫu cần phân tích. Ái lực liên kết sinh học thường là phản ứng enzyme-cơ chất hoặc kháng nguyên-kháng thể.

– Dựa vào hình dạng của pha tĩnh

• Sắc ký trên giấy: Có một pha tĩnh, thường là nước, được giữ trong các hạt xenlulo của giấy.
• Sắc ký lớp mỏng

Đây là một phương pháp cải tiến của sắc ký cột và sắc ký giấy. Pha tĩnh là chất hấp phụ được hòa tan thành nhũ tương và trải trên phiến kính để tạo thành một lớp mỏng, sau đó sấy khô để kích hoạt.

Phương pháp sắc ký lớp mỏng: hoạt động dựa trên sự phân bố các chất giữa hai pha, trong đó pha cố định là chất hấp phụ được trải rộng trên phiến kính để tạo lớp mỏng, còn pha động là dung môi thích hợp. phù hợp. Khi dung môi chuyển động sẽ làm cho các thành phần trong mẫu thử chuyển động theo. Sau khi dung môi chạy xong, để cho bay hơi hết dung môi trên sắc ký đồ rồi để xuất hiện màu như sắc ký giấy. Có thể nói lý thuyết sắc ký lớp mỏng một phần dựa trên lý thuyết sắc ký hấp phụ và một phần dựa trên lý thuyết sắc ký giấy.

Tìm hiểu về sắc ký lớp mỏng

• Sắc ký cột: vật liệu làm pha tĩnh sẽ được đưa vào cột. Tùy từng loại vật liệu cột mà có các loại sắc ký theo nguyên lý trên. Ngoài ra, tùy theo áp suất lên cột trong quá trình sắc ký mà có thể chia thành sắc ký cột mở và sắc ký lỏng cao áp.

Trên đây là một số thông tin về sắc ký mà Trường Chu Văn An đã tổng hợp. Hy vọng bài viết này đã mang đến cho bạn đọc cái nhìn tổng quát nhất về một kỹ thuật tách hỗn hợp phổ biến trong phòng thí nghiệm. Nếu có thắc mắc nào khác liên quan, bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua hotline 0826 010 010 hoặc nhắn tin trực tiếp trên website vietchem.com.vn để được giải đáp trong thời gian sớm nhất.