Học HPLC trong 24 giờ

[bluemonster]

Trước hết, nhìn vào thí nghiệm của minhtruc, BM có một vài thắc mắc, mong tác giả hay anh em nào biết giải đáp hộ !!!
+Thứ nhất, tại sao phải hoà tan hỗn hợp chất cần separate trong acetone trước khi cho vào cột !
+Thứ hai, thấy minhtruc dùng pha động là hỗn hợp n-hexane / etylacetate, vậy minhtruc giữ nguyên tỉ lệ luôn à !? nếu giữ nguyên tỉ lệ thì BM ko hiêủ tại sao lại chọn pha động là mixture !
+thứ ba, minhtruc có thể nói sơ về nguyên tắc hoạt động của detector được ko !? nó đứng yên hay di chuyển, trong một máy HPLC có bao nhiêu detector ?... và detector đưa ra signal trên diagram với những thông tin gì !?
+Ý nghĩa các thông số của peak ??? Giống như ptnk_triz đã nói ở trên, như cường độ, toạ độ, diện tích peak,... minhtruc giải thích giùm anh em nhé !!!

Nguyên văn bởi Ptnk_TriZ

. Thắc mắc về sắc kí đồ : Nếu có thể xét sắc kí đồ đặc trưng ứng với mỗi chất đặc trưng , ta phải xét hình dạng của sắc kí đồ trong cùng 1 khoảng thời gian phải ko ạ?

đúng, theo BM, chẳng những cùng time mà còn cùng tất cả điều kiện, chất hấp phụ, pha tĩnh hay pha động... đều phải the same cả !!!

Sắc ký đồ ứng dụng thế nảo? có phải là so sánh với sắc kí đồ đối chiếu chuẩn để xác định được chất phân tách ko?

theo suy nghĩ BM thì việc có sắc kí đồ có thể một phần nào đó thay thế cho thin layer chromatography, vì thực ra trước khi đưa vào column chromatography thì anh em reseacher phải thử trước khả năng tách của dung môi qua một loạt thí nghiệm thin layer, BM nghĩ ở đây có thể sắc kí đồ đưa ra những thông số thay được cho thin layer !

Ý kiến các pro thế nào !!!

[Ptnk_TriZ]

Thắc mắc về pha động trong thí nghiệm của minhtruc :

Có thể xem aceton là dung môi để hòa tan chất cần đưa vào cột sắc kí. Tiếp theo minhtruc lại đưa thêm n-hexane / etylacetate , sau đó lại thêm metanol qua cột.

Như vậy , cảm nhận là ta đã dùng pha động vào nhiều giai đoạn? Vậy trong thí nghiệm này pha động là nhiều dung môi , mỗi dung môi đóng vai trò là pha động trong nhiều giai đoạn khác nhau.

Giai đoạn đầu : aceton hòa tan hỗn hợp
giai đoạn 2 : n-hexane / etylacetate tiếp tục qua cột , vai trò pha động
giai đoạn 3 : 10 phút sau , cho thêm metanol
giai đoạn 4 : 30 phút thì tách ra 2 chất

vậy cho hỏi , tại sao phải thêm metanol vào? Nếu có thể , chỉ dùng 1 dung môi làm pha động cho toàn bộ thí nghiệm được ko?
n-hexane : dung môi ko phân cực
etylacetate : kém phân cực
metanol : phân cực nhất

có thể dùng metanol làm dung môi - pha động cho toàn bộ thí nghiệm???

nhìn vào thí nghiệm chất BLUE ở trên , chất YELLOW ở dưới. Vậy chất YELLOW có ai lực mạnh với metanol hơn? Có thể kết luận chất Yellow có tính ưa phân cực hơn BLUE được ko? Nếu quả thật vậy , thì vai trò pha động trong thí nghiệm là metanol.

[Night Wind]

Nguyên văn bởi bluemonster

Trước hết, nhìn vào thí nghiệm của minhtruc, BM có một vài thắc mắc, mong tác giả hay anh em nào biết giải đáp hộ !!!
+Thứ nhất, tại sao phải hoà tan hỗn hợp chất cần separate trong acetone trước khi cho vào cột !
+Thứ hai, thấy minhtruc dùng pha động là hỗn hợp n-hexane / etylacetate, vậy minhtruc giữ nguyên tỉ lệ luôn à !? nếu giữ nguyên tỉ lệ thì BM ko hiêủ tại sao lại chọn pha động là mixture !
+thứ ba, minhtruc có thể nói sơ về nguyên tắc hoạt động của detector được ko !? nó đứng yên hay di chuyển, trong một máy HPLC có bao nhiêu detector ?... và detector đưa ra signal trên diagram với những thông tin gì !?
+Ý nghĩa các thông số của peak ??? Giống như ptnk_triz đã nói ở trên, như cường độ, toạ độ, diện tích peak,... minhtruc giải thích giùm anh em nhé !!!


đúng, theo BM, chẳng những cùng time mà còn cùng tất cả điều kiện, chất hấp phụ, pha tĩnh hay pha động... đều phải the same cả !!!





theo suy nghĩ BM thì việc có sắc kí đồ có thể một phần nào đó thay thế cho thin layer chromatography, vì thực ra trước khi đưa vào column chromatography thì anh em reseacher phải thử trước khả năng tách của dung môi qua một loạt thí nghiệm thin layer, BM nghĩ ở đây có thể sắc kí đồ đưa ra những thông số thay được cho thin layer !

Ý kiến các pro thế nào !!!

Tôi xin trả lời câu hỏi số 3 về đầu dò (detector) trong máy HPLC.
Ngày nay, trong 1 máy HPLC có thể tiếp nhận cùng lúc tín hiệu của 3 đầu dò các loại. Vấn đề này hoàn toàn phụ thuộc vào bản chất của chất cần phân tích và bản chất của đầu dò.
Vấn đề thứ nhất, có bao nhiêu loại đầu dò? Với ký thuật ngày nay, chất phân tích của bạn có bao nhiêu tính chất thì có bấy nhiêu loại đầu dò.
a) Chất phân tích có tính chất hấp thu ánh sáng, thì có đầu dò UV-VIS. Đây là ví dụ của thầy Trúc, chất phân tích có màu sắc. Nếu các bạn đã học môn trắc quang thì các bạn sẽ hiểu nguyên tắc làm việc của nó. Tôi sẽ tóm tắt như sau. Trong đầu dò UV-VIS, chất phân tích sẽ đi qua tế bào truyền quang (HPLC cell), nó như là một đoạn ống thủy tinh trong suốt (“không” hấp thụ ánh sáng).
(Mất hình)

Chất phân tích sẽ hấp thu ánh sáng nguồn, làm thay đổi cường độ dòng điện trong tế bào quang điện trong đầu dò (photodiode là loại được sử dụng phổ biến). Chính sự thay đổi dòng điện này sẽ được ghi lại trên sắc ký đồ.
Quá trình ghi tín hiệu này cũng khá thú vị vì ta có thể can thiệp và hiệu chỉnh nhằm tăng độ nhạy của thiết bị.

Loại đầu dò UV-VIS nhạy sáng này có 2 loại, loại ghi tín hiệu cho ánh sáng đơn sắc (loại này bộ môn phân tích đã chế tạo và trong thời gian thử nghiệm) (rẻ tiền, dễ hiệu chỉnh và kiểm tra), chú ý: khi mua có loại chỉ lắp 1 đèn D2 (vùng phổ làm việc chỉ từ 190-600nm, có loại lắp cả 2 đèn D2 và halogen thì vùng phổ làm việc sẽ là 190-900nm. Và loại ghi tín hiệu của dãy phổ với đầu dò là diodearray. (loại này mắc tiền nhưng sẽ cho nhiều thông tin trên sắc kí đồ hơn.

b) Nếu chất phân tích có khả năng phát huỳnh quang, thì ta có đầu dò huỳnh quang (Fluorescence Detector). Nguyên tắc: đèn Xe chiếu ánh sáng kích thích thẳng vào chất phân tích (không chiếu vào đầu dò photodiode), nó sẽ phát ánh sáng huỳnh quang, cường độ ánh sáng này sẽ được ghi lại qua ống nhân quang lên sắc ký đồ.
(mất hình)

c) Nếu chất phân tích có tính chất khúc xạ ánh sáng, ta có đầu dò RID (differential refractive index detector). Ánh sáng từ đèn nguồn sẽ đi qua cell có cấu tạo đặc biệt gồm 2 phần chứa dung dịch cần đo và dung dịch tham khảo (xem hình). Sau đó ánh sáng phản xạ qua một gương và đi vào đầu dò. Và cường độ ánh sáng sẽ được photodiode chuyển thành tín hiệu điện thế rồi ghi trên sắc ký đồ.

(không tải hình lên được???)


d) Nếu chất phân tích có tính chất oxi hóa khử, thì ta có đầu dò điện hóa (Electrochemical detector). Nguyên tắc hoạt động là: sự thay đổi dòng electron sinh ra từ phản ứng oxi hóa khử trên bề mặt điện cực sẽ được ghi lại trên sắc ký đồ. Quá trình điện hóa này sẽ bàn cụ thể hơn trong từng trường hợp cụ thể. Tế bào điện hóa này có 3 điện cực: điện cực làm việc thông thường là graphite carbon, nơi phản ứng oxi hóa khử xảy ra, điện cựu phụ trợ và điện cực tham khảo.
e) Nếu chất phân tích có tính chất dẫn điện, ta có đầu dò độ dẫn (conductivity detector) ( cái này thì bộ môn hóa phân tích đã chế tạo thành công, đến bây giờ vẫn chạy tốt). Nguyên tắc: các chất có tính chất dẫn điện khác nhau khi qua tế bào độ dẫn sẽ có dòng điện độ dẫn khác nhau, và sự thay đổi này sẽ được ghi lại trên sắc ký đồ.
f) Ngoài ra còn đầu dò tán xạ ánh sáng ở nhiệt độ thấp (Low temperature evaporative Light Scattering detector). Rất tiếc cái này không có ở bộ môn hóa phân tích nên tôi không rành lắm.
g) Đầu dò khối phổ. Hehehehe, chắc ai học hóa cũng biết cái này. Và nó là một mảng lớn về kỹ thuật rất thú vị. Có ai làm việc với nó mà có vấn đề thì liên lạc với bộ môn hóa phân tích. Mọi thắc mắc hư hỏng sẽ được giúp đỡ.

Như giới thiệu sơ bộ ở trên, có rất nhiều loại đầu dò và tùy vào mục đích nghiên cứu mà ta có thể nối liên tiếp các loại đầu dò trên. Lưu ý mức độ áp suất chịu đựng của mỗi loại tế bào đầu dò (cell) và dạng tồn tại của mẫu sau khi ra khỏi đầu dò.
Tất cả tín hiệu ra khỏi đầu dò sẽ được ghi ở tín hiệu thế (mV, V), tùy vào độ nhạy và độ phân giải của tín hiệu mà ta có thể nối nó qua cổng COM, LPT, GPIB hay LAN.
Trên sắc ký đồ bạn sẽ thấy sự thay đổi tín hiệu thế theo thời gian.
Còn nhiều vấn đề xoay quanh các đầu dò và các phương pháp chẩn đoán bệnh của hệ thống sắc ký lỏng bằng đầu dò. Hy vọng sẽ có cơ hội bàn luận thêm với các bạn quanh vấn đề trên.

[minhtruc]

Nguyên văn bởi Ptnk_TriZ

a) về tọa độ peak : sau khi bắt đầu thí nghiệm được 1s , sắc kí đồ của chất A thế này ( peak cao nhất có vị trí 2cm ) , còn của chất B thế khác ( peak cao nhất có vị trí 1.5 cm chẳng hạn ). Điều này có nghĩa là chất A có ái lực mạnh hơn với pha động , được kéo đi nhanh hơn chất B.
b) về cường độ peak : nếu A và C có cùng vị trí , nhưng A có cường độ peak lớn hơn , peak cao hơn
vậy A bị pha động kéo đi nhiều hơn C.

Nhưng em thắc mắc ở chỗ : những sự so sánh trên ,gồm tọa độ peak , cường độ peak đều phải tại cùng 1 thời điểm, và có những điều kiện thí nghiệm như nhau.

Nếu có những phổ sắc kí chuẩn cho từng chất để làm mẫu đối chiếu, thì những mẫu phổ chuẩn này phải được thực hiện ở cột sắc kí thế nào? điều kiện thế nào ? thời gian quy ước là bao nhiêu?

ko biết suy nghĩ của TriZ có phải ko? mong các bạn chỉ thêm.

Sắc ký đồ ứng dụng thế nảo? có phải là so sánh với sắc kí đồ đối chiếu chuẩn để xác định được chất phân tách ko?
ví dụ : sau khi cho hỗn hợp vào cột sắc kí, ta thu được sắc kí đồ gồm 2 peak , so sánh trong ngân hàng , ta thấy peak 1 hợp với chất A , peak 2 trùng với chất C , vậy có thể suy ra hỗn hợp gồm A và C ????? thực tế người ta làm sao nhỉ?

Ptnk_TriZ đã thắc mắc rất hay. Để phân biệt các chất (định tính ) trong sắc kí thì người ta xài giá trị thời gian lưu, không căn cứ vào chiều cao, vì chiều cao còn tùy thuộc vào nồng độ và đáp ứng với detector. Minh Trúc nhấn mạnh vào chữ định tính, vì ngày nay người ta còn đưa ra khái niệm định danh, sẽ có dịp Minh Trúc nói sâu hơn.

Khi hai chất A và C có cùng thời gian lưu, chất A có peak cao hơn thì hoặc là nó có nồng độ cao hơn, hoặc là đáp ứng của nó với đầu dò cao hơn.

Trong thực hành sắc kí, muốn kết luận về điều gì (định tính, định danh, định lượng) thì trước tiên phải tách các peak ra khỏi nhau đã.

Khi muốn định tính bằng thời gian lưu thì người ta phải tiến hành so sánh với một mẫu chuẩn của chất đó, bằng cách tiêm mẫu chuẩn chất đó vào LC và chạy với cùng điều kiện với mẫu, rồi so sánh thời gian lưu của hai peak chuẩn và mẫu.

Còn về ý nghĩ giống như Ptnk_Triz đề cập thì, có phần liên quan đến, hoặc giống như thư viện khối phổ trong GC hoặc LC, mình sẽ nói sâu hơn trong dịp nào đó.


Về chiều cao peak, ngoài việc phụ thuộc vào nồng độ, và đáp ứng với detector, nó còn phụ thuộc vào thời gian lưu của nó (như Ptnk_TriZ đã thắc mắc). Mà thời gian lưu lại phụ thuộc vào ái lực với cột và ái lực với dung môi động. Khi ái lực với cột mạnh, hoặc ái lực với dung môi động yếu thì, chất càng ra chậm, thời gian lưu càng lớn. Khi chạy trong cột mãi không ra, thì Ptnk_TRiZ cứ tưởng tượng, chất đó càng trải dài ra trong cột, và ta thu được một peak rất bành rộng, hiện tượng này là hiện tượng bành rộng (không mong muốn trong LC, GC), chiều cao khi đó sẽ nhỏ đi

[minhtruc]

Nguyên văn bởi bluemonster

+Thứ nhất, tại sao phải hoà tan hỗn hợp chất cần separate trong acetone trước khi cho vào cột !
+Thứ hai, thấy minhtruc dùng pha động là hỗn hợp n-hexane / etylacetate, vậy minhtruc giữ nguyên tỉ lệ luôn à !? nếu giữ nguyên tỉ lệ thì BM ko hiêủ tại sao lại chọn pha động là mixture !
theo suy nghĩ BM thì việc có sắc kí đồ có thể một phần nào đó thay thế cho thin layer chromatography, vì thực ra trước khi đưa vào column chromatography thì anh em reseacher phải thử trước khả năng tách của dung môi qua một loạt thí nghiệm thin layer, BM nghĩ ở đây có thể sắc kí đồ đưa ra những thông số thay được cho thin layer !

Ý kiến các pro thế nào !!!

Câu hỏi 1: dung môi chỉ có tác dụng chính là hoà tan tốt chất cần phân tích mà thôi, mặt khác, ngừơi ta còn lựa chọn sao cho giai đoạn đưa lên cột được tối ưu (như tương tác pha tĩnh, tương tác với pha động). Trong thí nghiệm của mình, vì minhtruc biết trước các chất rắn của mình tan nhiều trong aceton nên chọn aceton thôi
Câu hỏi 2: chọn pha động là vấn đề thực nghiệm, thứ tự rửa giải, tỉ lệ dung môi cũng là vấn đề do thực nghiệm, cơ sở lý thuyết của nó cũng không có gì phức tạp lắm, vẫn dựa trên các nguyên lý của sự phân bố (sẽ trình bày thêm trong phần sắc kí phân bố sắp ra mắt).
TLC (thin layer chromatography) và LC giống y hệt nhau, thành ra bạn nào làm TLC mà biết trước pha động là gì, hoặc làm LC mà biết trứơc pha động là gì thì có thể lợi dụng lẫn nhau cũng được. Tất nhiên phải bảo đảm với cùng bản chất pha tĩnh. Đây cũng có thể là hạn chế, giới hạn hai kỹ thuật này