minhtruc
06-09-2006, 10:31 AM
Đã lâu không liên diễn dàn chơi, thấy bà con bàn luận về hóa hữu cơ và xúc tác sôi nổi wá, nhân dịp quay trở lại, mình xin đóng góp vào đây một bài... "hát": :sangkhoai
Hiểu thế nào về %GC
Các bạn tổng hợp hữu cơ, hay ly trích tinh dầu thường vẫn phải sử dụng %GC để định lượng như sau: Hỗn hợp sau khi tổng hợp được đuổi hết dung môi, lấy một giọt (nếu là chất lỏng) hoặc một lượng bằng hạt đậu (nếu là chất rắn) hòa tan vào dung môi (thường chọn là dietyl ete, eter dầu hỏa, n-hexan, benzen, CHCl3, CCl4) rồi đem tiêm vào máy sắc kí khí với đầu dò FID. Trên sắc kí đồ hiện lên bao nhiêu peak (giả sử là 7, trong đó có một peak rất to của dung môi), dùng phần mềm tính diện tích loại trừ peak dung môi không tính, tính diện tích tất cả các peak thu được. %GC của một peak được tính là tỉ lệ của diện tích peak đó trên tổng diện tích tất cả các peak. Sau khi định danh bằng GC/MS bạn biết peak thứ hai là sản phẩm còn peak thứ nhất là tác chất, các peak còn lại là của các tạp chất hay sản phẩm phụ. Để tính lượng sản phẩm thu được sau phản ứng, ta cân toàn bộ khối lượng hỗn hợp sau phản ứng. Lượng sản phẩm thu được bằng %GC của sản phẩm nhân với khối lượng của hỗn hợp sau phản ứng.
Mới thoạt nhìn có lẽ chẳng có vấn đề gì ở đây cả. Nhưng bây giờ ta sẽ nói rõ thêm về bản chất của phương pháp phân tích bằng kĩ thuật GC FID một chút. Mỗi một đầu dò có hai đặc trưng là độ nhạy và độ chọn lọc. Đầu dò FID thuộc loại đầu dò tương đối kém nhạy (tức là chỉ phát hiện các chất có hàm lượng đủ lớn) và không chọn lọc (có thể phát hiện được tất cả các chất chứa carbon). Tuy nhiên mức độ chọn lọc cho các chất lại không giống nhau. Hình 1 cho thấy, đáp ứng (hay tín hiệu của đầu dò) cho các hydrocarbon khác nhau. Ở hình 1, với các hydrocarbon khi số nguyên tử carbon càng tăng thì tín hiệu của detector càng tăng, nói cách khác FID nhạy với phân tử hydrocarbon nhiều carbon. Tuy nhiên với các alcol thì ngược lại, số nguyên tử cabron trong alcol càng tăng, tín hiệu detector lại giảm. Như vậy, với một hỗn hợp gồm đồng khối lượng n-henxan và n-heptan, %GC của n-heptan lớn hơn %GC của n-hexan rất nhiều.
http://img151.imageshack.us/img151/9461/hinh1dapungcuafidtheososb8.gif
Do vậy việc so sánh %GC của các chất không mang lại thông tin về định lượng. Trong các mẫu tổng hợp hữu cơ, mẫu tinh dầu, có sinh ra rất nhiều sản phẩm phụ, có những sản phẩm mà FID không phát hiện được (như những tinh dầu có khối lượng phân tử thấp, họăc bị phân hủy trong buồng tiêm hay trong cột), vì thế quy %GC về một tín hiệu để định lượng theo cách làm như trên là hoàn toàn không có cơ sở.
Thế thì, %GC có ý nghĩa như thế nào trong định tính và định lượng các mẫu tổng hợp hữu cơ? Về mặt định tính, sắc kí đồ cho thấy ít nhất có chừng ấy chất hiện diện trong hỗn hợp sản phẩm. Về mặt định lượng %GC cho thấy giữa các lần làm thí nghiệm tổng hợp khác nhau (do thay đổi các điều kiện phản ứng) thì lượng sản phẩm sinh ra nhiều hay ít mà không cho thêm được thông tin về hàm lượng sản phẩm là bao nhiêu. Muốn có thông tin về hàm lượng của chất mới tổng hợp ta cần phải tiến hành phân tích định lượng bằng sắc kí khí, lúc đó đòi hỏi phải có chất chuẩn và dựng đường chuẩn (tức là tiêm các mẫu chuẩn có nồng độ biết trước khác nhau vào máy, từ %GC thu được so sánh với %GC của chất trong mẫu ta suy ra được hàm chất trong mẫu). Tuy nhiên trong tình hình hiện nay tìm ra được chất chuẩn là không dễ dàng, nhất là với các mẫu tinh dầu kho còn chưa biết cấu trúc của chúng ra sao, do vậy %GC chỉ cho thông tin so sánh sự thay đổi hàm lượng giữa các lần ly trích mà thôi, từ đó ta có thế thấy với những điều kiện thí nghiệm nào thì cho ta lượng sản phẩm nhiều nhất.
Chúc các bạn gặp nhiều thành công, nhớ đừng xài %GC theo cách cũ nữa nhé. :yeah ( :danhnguoi
Hiểu thế nào về %GC
Các bạn tổng hợp hữu cơ, hay ly trích tinh dầu thường vẫn phải sử dụng %GC để định lượng như sau: Hỗn hợp sau khi tổng hợp được đuổi hết dung môi, lấy một giọt (nếu là chất lỏng) hoặc một lượng bằng hạt đậu (nếu là chất rắn) hòa tan vào dung môi (thường chọn là dietyl ete, eter dầu hỏa, n-hexan, benzen, CHCl3, CCl4) rồi đem tiêm vào máy sắc kí khí với đầu dò FID. Trên sắc kí đồ hiện lên bao nhiêu peak (giả sử là 7, trong đó có một peak rất to của dung môi), dùng phần mềm tính diện tích loại trừ peak dung môi không tính, tính diện tích tất cả các peak thu được. %GC của một peak được tính là tỉ lệ của diện tích peak đó trên tổng diện tích tất cả các peak. Sau khi định danh bằng GC/MS bạn biết peak thứ hai là sản phẩm còn peak thứ nhất là tác chất, các peak còn lại là của các tạp chất hay sản phẩm phụ. Để tính lượng sản phẩm thu được sau phản ứng, ta cân toàn bộ khối lượng hỗn hợp sau phản ứng. Lượng sản phẩm thu được bằng %GC của sản phẩm nhân với khối lượng của hỗn hợp sau phản ứng.
Mới thoạt nhìn có lẽ chẳng có vấn đề gì ở đây cả. Nhưng bây giờ ta sẽ nói rõ thêm về bản chất của phương pháp phân tích bằng kĩ thuật GC FID một chút. Mỗi một đầu dò có hai đặc trưng là độ nhạy và độ chọn lọc. Đầu dò FID thuộc loại đầu dò tương đối kém nhạy (tức là chỉ phát hiện các chất có hàm lượng đủ lớn) và không chọn lọc (có thể phát hiện được tất cả các chất chứa carbon). Tuy nhiên mức độ chọn lọc cho các chất lại không giống nhau. Hình 1 cho thấy, đáp ứng (hay tín hiệu của đầu dò) cho các hydrocarbon khác nhau. Ở hình 1, với các hydrocarbon khi số nguyên tử carbon càng tăng thì tín hiệu của detector càng tăng, nói cách khác FID nhạy với phân tử hydrocarbon nhiều carbon. Tuy nhiên với các alcol thì ngược lại, số nguyên tử cabron trong alcol càng tăng, tín hiệu detector lại giảm. Như vậy, với một hỗn hợp gồm đồng khối lượng n-henxan và n-heptan, %GC của n-heptan lớn hơn %GC của n-hexan rất nhiều.
http://img151.imageshack.us/img151/9461/hinh1dapungcuafidtheososb8.gif
Do vậy việc so sánh %GC của các chất không mang lại thông tin về định lượng. Trong các mẫu tổng hợp hữu cơ, mẫu tinh dầu, có sinh ra rất nhiều sản phẩm phụ, có những sản phẩm mà FID không phát hiện được (như những tinh dầu có khối lượng phân tử thấp, họăc bị phân hủy trong buồng tiêm hay trong cột), vì thế quy %GC về một tín hiệu để định lượng theo cách làm như trên là hoàn toàn không có cơ sở.
Thế thì, %GC có ý nghĩa như thế nào trong định tính và định lượng các mẫu tổng hợp hữu cơ? Về mặt định tính, sắc kí đồ cho thấy ít nhất có chừng ấy chất hiện diện trong hỗn hợp sản phẩm. Về mặt định lượng %GC cho thấy giữa các lần làm thí nghiệm tổng hợp khác nhau (do thay đổi các điều kiện phản ứng) thì lượng sản phẩm sinh ra nhiều hay ít mà không cho thêm được thông tin về hàm lượng sản phẩm là bao nhiêu. Muốn có thông tin về hàm lượng của chất mới tổng hợp ta cần phải tiến hành phân tích định lượng bằng sắc kí khí, lúc đó đòi hỏi phải có chất chuẩn và dựng đường chuẩn (tức là tiêm các mẫu chuẩn có nồng độ biết trước khác nhau vào máy, từ %GC thu được so sánh với %GC của chất trong mẫu ta suy ra được hàm chất trong mẫu). Tuy nhiên trong tình hình hiện nay tìm ra được chất chuẩn là không dễ dàng, nhất là với các mẫu tinh dầu kho còn chưa biết cấu trúc của chúng ra sao, do vậy %GC chỉ cho thông tin so sánh sự thay đổi hàm lượng giữa các lần ly trích mà thôi, từ đó ta có thế thấy với những điều kiện thí nghiệm nào thì cho ta lượng sản phẩm nhiều nhất.
Chúc các bạn gặp nhiều thành công, nhớ đừng xài %GC theo cách cũ nữa nhé. :yeah ( :danhnguoi