Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa - Viện KNATVSTP quốc gia
41/46
được cho vào bình chiết, sau đó được đặt vào trong hộp chiết của hệ chiết vi
sóng và tiến hành chiết dưíi tác dụng của sóng siêu âm thích hợp trong một
thời gian nhất định (1,5- 2 giờ). Cách chiết này có thể được thực hiện ở hai
trạng thái mẫu đồng thể và dị thể.
a)Hệ chiết đồng thể (hệ lỏng-lỏng), ở đây chất mẫu phân tích tan trong
dung môi lỏng, như nước và dung môi chiết cũng là chất lỏng, thường là các
dung môi hữu cơ không tan trong nước. Ví dụ như chiết các ion kim loại
nặng (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, ) từ nước biển ở môi trường pH=4 bằng
dung môi MIBK có chứa thuốc thử APDC 0,1%. Sau đó xác định các kim
loại này bằng phép đo phổ F-AAS.
b)Hệ chiết dị thể (hệ rắn-lỏng), trường hợp này, mẫu phân tích là ở trạng
thái rắn, thường được nghiền thành bột, hay được băm nhỏ và bỏ vào trong
bình chiết có dung môi chiết. Dung môi chiết là các dung môi hữu cơ. Ví dụ
chiết lấy dầu Menton từ lá bạc hà bằng dung môi chiết Benzen.
Khi chiết, dưới tác dụng của năng lượng sóng siêu âm có tần số cao, mạng
cấu trúc của các phần tử chất mẫu bị phá vỡ, chất phân tích được giải phóng
và phân bố (hay tan) vào trong dung môi chiết theo tính chất của nó ở dạng
phân tử hay dạng hợp chất phức và ở đây hệ số phân bố K
pb
của chất giữa hai
pha không trộn lẫn vào nhau cũng là yếu tố quyết định hiệu quả chiết. Còn
năng lượng siêu âm có tác dụng chính là phá vỡ cấu trúc ban đầu của mẫu,
xáo trộn hỗn hợp chiết, tạo điều kiện tốt cho cân bằng chiết xẩy ra dễ dàng,
nhanh hơn và triệt để hơn.
5.7.2. Các kiểu chiết và trang thiết bị
♦ Để thực hiện chiết theo kỹ thuật này chúng ta phải có hệ thống bình chiết
kín và hệ buồng chiết tạo siêu âm. Các thiết bị này, hiện nay đều có bán trên
thị trường theo các quy mô to nhỏ và mức độ chiết khác nhau, chiết phân
tích hay chiết bán sản xuất. Về nguyên tắc nó gồm hai bộ phận chính là:

chất trong một hỗn hợp, song nó cũng là một kỹ thuật xử lí mẫu phân tích tốt
cho nhiều trường hợp để tách và làm giầu lấy các chất cần phân tích. Trong
phân tích được ứng dụng để xử lí mẫu phân tích chủ yếu là 2 loại là: a). sắc
ký cột và b). sắc ký phẳng (sắc ký líp mỏng và sắc ký giấy).
5.8.1. Kỹ thuật sắc ký cột
5.8.1.1. Nguyên tắc và điều kiện
Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa - Viện KNATVSTP quốc gia
43/46
Nguyên tắc chung
+ Kỹ thuật xử lí mẫu này dựa trên cơ sở tính chất hấp phụ hay trao đổi ion
của các chất phân tích để hấp thu chất phân tích lên chất nhồi (pha
tĩnh) ở trong cột sắc ký, để giữ và tách chúng ra khỏi các chất khác có
trong mẫu ban đầu. Sau đó dùng một dung môi thích hợp (pha động) để
rửa giải và để tách nó ra khỏi cột sắc ký, rồi xác định chúng trong pha động
này bằng một phương pháp phù hợp. Ví dụ như AES, AAS, UV-VIS,
HPLC, GC, EC, CEC, Vì thế trưíc hết phải đưa mẫu phân tích về dạng
dung dịch, để có thể nạp chất mẫu vào cột sắc ký được.
Sự tách ở đây là dựa trên sự phân bố của một nhóm chất phân tích giữa hai
pha không trộn vào nhau, pha tĩnh (chất rắn sắc ký), pha động (chất lỏng,
dung môi rửa giải). Vì thế nó cũng tương tự như kỹ thuật chiết pha rắn. Chủ
yếu được sử dụng cho xử lý mẫu là:
• Trưíc tiên là sắc ký cột hấp phụ (pha thường và pha ngược) dùng pha tĩnh
là các Silica hay nhôm ôxit xốp, có cỡ hạt 25-70 àm.
• Tiếp đến là sắc ký trao đổi ion trên cột của pha tĩnh trao đổi ion (trao đổi
Cation và Anion).
5.8.2. Các điều kiện sắc ký
Đối với sắc ký cột để có được sự tách tốt các chất phân tích, cần phải:
• Chọn pha tĩnh có tính chất chọn lọc cho một nhóm chất phân tích,
• Dung môi làm pha động sắc ký phải có độ tinh khiết đạt yêu cầu,
• Chọn pha động phù hợp cho chất cần xử lý, để thu được sự tách tốt.

3
-
, SO
4
2-
,, v.v). Trước hết mẫu nước (250 mL) phải chính
pH=8, và lọc bỏ cặn. Sau đó nạp lên cột sắc ký pha tĩnh trao đổi iôn loại
Dowex-50A12-OH (150 x 8 mm) với tốc độ chảy 1-2 mL/phút, để các anion
được giữ lại trên cột sắc ký. Khi mẫu chảy hết, dội qua cột 5 mL nước cất
hai lần. Sau đó dùng 20 mL dung dịch NaOH 0,5M để rửa giải chất phân
tích ra khỏi cột sắc ký với tốc độ 1-1,5 mL/phút. Như vậy chất phân tích sẽ
tan vào pha động rửa giải, và tiến hành xác định nó trong pha động rửa giải
này bằng một trong các phương pháp AES, AAS, UV-VIS. Cách này có thể
Tài liệu giảng môn kỹ thuật xử lý mẫu phân tích hóa - Viện KNATVSTP quốc gia
45/46
dùng để xử lý mẫu cho xác định một số anion trong các loại nước thải, nước
sông hồ, v.v.
5.8.5. Kỹ thuật sắc ký phẳng (sắc ký giấy và sắc ký bản mỏng)
5.8.5.1. Nguyên tắc chung
Quá trình sắc ký ở đây là dựa trên cơ sở ở trong một hệ pha dung môi nhất
định, thì sự di chuyển và phân bố của các chất phân tích trên màng phẳng
(líp mỏng phẳng) silicagel xốp được tráng trên bản thuỷ tinh hay polyme
cứng, hoặc là sự phân bố của chất trên bản giấy xốp sắc ký là khác nhau để
tạo ra sự tách sắc ký của các chất. Trong quá trình sắc ký các chất sẽ di
chuyển khác nhau tạo ra mỗi chất sẽ có một vùng riêng trên bản mỏng và
tách khỏi nhau. Vì thế míi có tên là sắc ký phẳng (sắc ký bản mỏng và sắc
ký giấy). Vì quá trình sắc ký xẩy ra trên một mặt phẳng nhỏ (ví dụ 4x20 cm)
của nguyên liệu có tính chất sắc ký, đó là bản giấy sắc ký hay bản mỏng
Silicagel.
Đặc trưng cho quá trình sắc ký của các chất phân tích ở đây là hệ số chạy R

dưíi lên trên, và tạo thành từng vùng chất sau một thời gian nhất định. Sau
khi chạy sắc ký, làm khô bản sắc ký, phun chất hiện mầu để nhận biết các
vùng chất và tách các vùng mẫu để hoà tan vào dung môi phù hợp và xác
định các chất bằng các phương pháp phổ phân tử (hấp thụ UV-VIS ), HPLC,
hay GC. Cũng có thể đo trực tiếp cường độ mầu trên vùng mẫu bằng máy
phổ phản xạ UV-VIS, hay các máy Densitometer.