Sắc ký

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Sắc ký bản mỏng dùng để phân tích các chất chiết từ thực vật, phương pháp thử nghiệm trên thường dùng để phân tích các chất màu từ thực vật từ đó mới có tên gọi là Sắc ký

Sắc ký (tiếng Anh: chromatography, từ tiếng Hy Lạp là χρῶμα chroma có nghĩa là "màu sắc" và γράφειν graphein nghĩa là "ghi lại"[1]) là một trong các kĩ thuật phân tích thường dùng trong phòng thí nghiệm của bộ môn hoá học phân tích dùng để tách các chất trong một hỗn hợp. Nó bao gồm việc cho mẫu chứa chất cần phân tích trong "pha động", thường là dòng chảy của dung môi, di chuyển qua "pha tĩnh." Pha tĩnh trì hoãn sự di chuyển của các thành phần trong mẫu. Khi các thành phần này di chuyển qua hệ thống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ được tách khỏi nhau theo thời gian, giống như các vận động viên chạy maratông. Một cách lí tưởng, mỗi thành phần đi qua hệ thống trong một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là "thời gian lưu."

Trong kĩ thuật sắc ký, hỗn hợp được chuyên chở trong chất lỏng hoặc khí và các thành phần của nó được tách ra do sự phân bố khác nhau của các chất tan khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hay lỏng. Nhiều kĩ thuật khác nhau đã được dùng để phân tích hợp chất phức tạp dựa trên ái tính khác nhau của các chất trong môi trường động khí hoặc lỏng và đối với môi trường hấp phụ tĩnh mà chúng di chuyển qua, như giấy, gelatin hay gel magnesium silicate.

Sắc ký phân tích được dùng để xác định danh tính và nồng độ các phân tử trong hỗn hợp. Sắc ký tinh chế được dùng để tinh chế các chất có trong hỗn hợp.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet (Mikhail Semyonovich Tsvet) phát minh ra kĩ thuật sắc ký vào năm 1903 khi ông đang nghiên cứu về chlorophyll [2]. Chữ sắc trong sắc ký có nghĩa là màu; nó vừa là tên của Tsvet trong nghĩa tiếng Nga, và vừa là màu của các sắc tố thực vật ông phân tích vào lúc bấy giờ. Tên này vẫn tiếp tục được dùng dù các phương pháp hiện đại không còn liên quan đến màu sắc.

Năm 1952 Archer John Porter MartinRichard Laurence Millington Synge được trao giải Nobel Hoá học cho phát minh của họ về sắc ký phân bố.[3]

Kĩ thuật sắc ký phát triển nhanh chóng trong suốt thế kỉ 20. Các nhà nghiên cứu nhận thấy nguyên tắc nền tảng của sắc ký Tsvet có thể được áp dụng theo nhiều cách khác nhau, từ đó xuất hiện nhiều loại sắc ký khác nhau. Đồng thời, kĩ thuật thực hiện sắc ký cũng tiến bộ liên tục, cho phép phân tích các phân tử tương tự nhau.

Lí thuyết sắc ký[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký là kĩ thuật phân tích chất khai thác sự khác biệt trong phân bố giữa pha độngpha tĩnh để tách các thành phần trong hỗn hợp. Các thành phần của hỗn hợp có thể tương tác với pha tĩnh dựa trên điện tích, độ tan tương đối và tính hấp phụ.

Mức lưu giữ[sửa | sửa mã nguồn]

Mức lưu giữ đo tốc độ một chất di chuyển trong hệ thống sắc ký. Ở các hệ thống liên tục như HPLC hay GC mà các hợp chất được chiết xuất bởi chất chiết xuất, mức lưu giữ được đo bằng thời gian lưu (Retention time) Rt hay tR, khoảng thời gian giữa tiêm (injection time) và phát hiện (detection time). Ở các hệ thống ngắt quãng như TLC, mức lưu giữ được đo bằng hệ số lưu Rf, quãng đường di chuyển của hợp chất chia cho quãng đường di chuyển của chất chiết xuất (chạy nhanh hơn hợp chất cần phân tích).

Mức lưu giữ của một chất thường khác nhau đáng kể giữa các thí nghiệm và phòng thí nghiệm do dao động của chất chiết xuất, pha tĩnh, nhiệt độ và thiết kế của thí nghiệm. Vì vậy điều quan trọng là phải so sánh mức lưu giữ của hợp chất muốn khảo sát với một hoặc nhiều hợp chất chuẩn trong cùng điều kiện.

Các kĩ thuật sắc ký[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký giấy[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký lớp mỏng[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký lớp mỏng (TLC _ thin layer chromatography) là kĩ thuật sắc ký khá nhanh gọn và tiện lợi. Nó giúp nhận biết nhanh được số lượng thành phần có trong hỗn hợp đem sắc ký. Trong phương pháp sắc ký lớp mỏng, thành phần trong hỗn hợp được xác định nhờ so sách hệ số lưu của hỗn hợp Rf và hệ số lưu Rf của 1 số chất đã biết.

Bản sắc ký dùng trong sắc ký lớp mỏng TLC thường làm bằng thủy tinh, kim loại hoặc bản plastic (chất dẻo)được phủ lên trên bằng 1 lớp chất rắn mỏng như silica gel, nhôm.

Sắc ký khí-lỏng[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký trao đổi ion[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký trao đổi Ion (Ion-exchange chromatography, viết tắt là IC) là một quá trình cho phép phân tách các ion hay các phân tử phân cực dựa trên tính chất của chúng. Hiện nay, tại Việt Nam có khá nhiều hệ thống sắc ký ion của nhiều hãng nổi tiếng khác nhau. Đối với hệ Metrohm,miền Bắc có rất nhiều Viện nghiên cứu, Trung Tâm,...sử dụng các máy như 881, 882, 861,...còn Thành phố Hồ Chí Minh, có Trung Tâm Dịch Vụ Phân Tích Thí Nghiệm đang sử dụng là 850 IC professional. Đây là hệ thống phân tích Ion có nhiều ưu điểm và tiện lợi cho phân tích viên: - Phân tích các Cation - Phân tích các Anion - Phân tích hợp chất: polyphosphate, tripolyphosphate,choline,... Khả năng phân tích ppb - ppm - % Độ chính xác cao. Đi kèm với phần mềm MagicNet dễ dàng sử dụng.

Sắc ký ái tính ion kim loại bất động[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký lỏng hiệu năng cao[sửa | sửa mã nguồn]

Là phương pháp chia tách trong đó pha động là chất lỏng còn pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn đã được phân chia dưới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng đã phủ lên một chất mang rắn hay là một chất mang đã được biến đổibằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Qúa trình sắc ký lỏng dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố, trao đổi ion hay phân loại theo kích cỡ(rây phân tử)

Sắc ký thẩm thấu gel[sửa | sửa mã nguồn]

Sắc ký ái lực[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết bên ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ “chromatography”. Online Etymology Dictionary. 
  2. ^ The first report of Tsvet's discovery was published in 1905:
    • Tswett, M. S. (1905) "О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу" (O novoy kategorii adsorbtsionnykh yavleny i o primenenii ikh k biokkhimicheskomu analizu" (On a new category of adsorption phenomena and on its application to biochemical analysis)), Труды Варшавского общества естествоиспытателей, отделении биологии (Trudy Varshavskago Obshchestva Estestvoispytatelei, Otdelenie Biologii (Proceedings of the Warsaw Society of Naturalists [i.e., natural scientists], Biology Section)), vol. 14, no. 6, pp. 20–39 (Note: Tsvet submitted his manuscript in 1903; however, it was not published until 1905.)
    The word "chromatogram" first appeared in print in 1906: Original: " Wie die Lichtstrahlen im Spektrum, so werden in der Calciumkarbonatsäule die verschiedenen Komponenten eines Farbstoffgemisches gesetzmässig auseindergelegt, und lassen sich darin qualitativ und auch quantitativ bestimmen. Ein solches Präparat nenne ich ein Chromatogramm und die entsprechende Methode, die chromatographische Methode."

    Translation: Like light rays in a spectrum, so the different components of a mixture of pigments are dispersed in the calcium carbonate column following a set pattern, and [they] can be determined in there qualitatively as well as quantitatively. I call such a preparation a "chromatogram" and the corresponding method, the "chromatographic method".
  3. ^ http://www.nobel.se/chemistry/laureates/1952/