SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION L/O/G/O THÀNH VIÊN LÊ QUỐC ANH NGUYỄN VĂN HÂN HUỲNH THẾ AN TRẦN THỊ THU HIỀN TRƯƠNG THỊ HOA ĐINH THỊ VĨNH KHUYÊN NGUYỄN THÀNH LÂM LÊ TRÚC HÒA Ứng dụng Tách Sơ đồ Sơ đồ Xác định Nguyên tắc Điều chế Tổng onit hợp i Tổng hợp ionit Điều Chế Cationit Axit Mạnh Điều Chế Cationit Axit Yếu Điều Chế Anionit Sắc Kí Trao Đổi Phâ n Ion Phân loại ionit Ionit loại Ionit loại Ionit loại Ionit loại Điều Chế Nhựa Tạo Phức loại ionit 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION HPLC bao gồm nhiều PP., có PP (kỹ thuật) sau: Sắc ký lỏng pha liên kết Sắc ký trao đổi ion Sắc ký trao đổi Ion (Ion-exchange chromatography, viết tắt IC) trình cho phép phân tách ion hay phân tử phân cực dựa tính chất chúng Chất trao đổi ion gọi ionit ,các ionit có khả hấp thu ion dương gọi cationit, ngược lại ionit có khả hấp thu ion âm gọi anionit Còn ionit vừa có khả hấp thu cation ,vừa có khả hấp thu anion gọi ionit lưỡng tính - Ionit sử dụng ionit tự nhiên ionit tổng hợp; - Ionit tự nhiên có vài nhược điểm là: + Dung lượng trao đổi thấp; + Độ lặp lại tín hiệu đo không cao, ⇒ Hạn chế - Ionit tổng hợp có nhiều ưu điểm: + Dung lượng trao đổi cao; + Độ lặp lại tín hiệu đo tốt; + Độ bền mặt hóa học vật tốt ⇒ Được sử dụng nhiều sắc ký ion 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.1 Tổng hợp ionit - Việc tổng hợp ionit chủ yếu dựa vào phản ứng trùng hợp, sau tách loại sản phẩm tinh chế sản phẩm - Có nhiều cách để tổng hợp ionit dạng khác cho mục đích phân tích khác Các dạng ionit tổng hợp như: + Cationit axit mạnh; + Cationit axit yếu; + Anionit: anionit mạnh hay yếu chủ yếu phụ thuộc vào gốc amin; + Nhựa tạo phức Điều Chế Cationit Axit Mạnh B1.Trùng hợp Styren poly (Divinyl benzen) Divinyl benzen (DVB) B2.Sunforic hóa + + H2O H2SO4 Cationit SO3H Điều Chế Cationit Axit Yếu Thực tương tự điều chế cation axit mạnh không dùng styren mà dùng Axit metacrilic CH2=C(CH2)-COOH hay axt acrilc CH2=CH-COOH trùng hợp với divinyl benzen Tạo thành mạch cao phân tử có nhóm axit yếu Điều Chế Anionit Bước1: Hòa toàn giống điều chế cationnit axit mạnh trùng hợp styren DVB sản phảm trung gian mạch cao phân tử vòng benzen Bước 2:Là clo metyl hóa + MeOCH2Cl MeOH + CH2Cl Điều Chế Anionit Bước 3:Là amin hóa NH3 CH3NH2 + (CH3)2NH (CH3)3N CH2Cl -C6H4CH2NH3Cl -C6H4CH2NH2CH3Cl -C6H4CH2NH(CH3)2Cl -C6H4CH2N(CH3)3Cl Tùy theo bậc amin đưa vào mà ta có anionit bazo mạnh,yếu khác 10 Điều Chế Nhựa Tạo Phức Tương tự điều chế anionnit ,sau amin hóa thu -C6H4CH2NH2 Tiến hành gắn nhóm chức metyl cacboxilic + + 2ClCH2COOH CH2COOH CH2NH2 CH2N CH2COOH -Các ionit điều chế sử dụng áp suất thường -Người ta thường dùng hạt silic biến tính ,có nghĩa gắn nhóm chức trao đổi lên bề mặt silic 11 2HCl 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.2 Phân loại ionit Tùy theo mức độ hoạt động ionit chia thành loại sau: a Ionit loại 1: ionit thể tính axit mạnh bazơ mạnh Đặc điểm: + Có thể làm việc giá trị pH khác nhau; + Dung lượng hấp thu (hấp dung) thay đổi theo pH + Là ionit đơn chức b Ionit loại 2: ionit thể tính axit yếu bazơ yếu Đặc điểm: + Làm việc giá trị pH xác định; + Dung lượng hấp thu thay đổi theo pH; + Là ionit đơn chức 12 c Ionit loại 3: ionit thể tính chất hỗn hợp tính axit mạnh axit yếu bazơ mạnh bazơ yếu Đặc điểm: + Là ionit đa chức; + Với cationit: –SO3H; –COOH, –OH, ∗ Ở pH cao: nhóm hoạt động: nhóm ∗ Ở pH thấp: nhóm hoạt động: –SO3H + Với anionit: chủ yếu nhóm amin ∗ Ở pH cao: nhóm amin bậc định; ∗ Ở pH thấp: tất nhóm amin bậc 1, 2, 13 d Ionit loại 4: ionit thể tính chất hỗn hợp nhiều axit yếu có số axit khác hấp dung thay đổi liên tục 14 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.3 Ứng dụng a/Tách xác định chất vô hữu có tính chất ion; Tách dựa sở sử dụng tính chất khác chất phân tích : khối lượng nguyên tử,điện tích ion,bán kính ion hydro hóa,… Tách sở thay đổi điện tích ion có hỗn hợp chất phân tích sau hấp thụ chọn lọc chất phân tích bắng cationnit anionit để tách chúng b/Xác định nống độ muối + Xác định thông qua nồng độ H giải phóng trình trao đổi ion biến trình phức tạo thành đơn giản 15 c/Điều chế chất tinh khiết -Điều chế dung dịch axit,bazơ chuẩn từ muối tính khiết -Điều chế nước cất -Điều chế hóa chất loại bỏ tạp chất,kim loại khỏi dung dịch đệm 16 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.4 Sơ đồ sắc khí trao đổi ion Công thức sắc kí trao đổi ion Hệ dẫn dung dịch rửa giải cột tách trao đổi ioncột loại trừ (bộ triệt nhiễu nền) derector 17 18 19 L/O/G/O Thank You! 20 [...]... trong quá trình trao đổi ion biến một quá trình phức tạo thành đơn giản 15 c/Điều chế chất tinh khiết -Điều chế dung dịch axit,bazơ chuẩn từ muối tính khiết -Điều chế nước cất -Điều chế các hóa chất sạch loại bỏ các tạp chất,kim loại khỏi dung dịch đệm 16 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.4 Sơ đồ sắc khí trao đổi ion Công thức cơ bản của sắc kí trao đổi ion Hệ dẫn dung dịch rửa giải cột tách trao đổi ion cột loại... đổi liên tục 14 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.3 Ứng dụng a/Tách và xác định các chất vô cơ và hữu cơ có tính chất ion; Tách dựa trên cơ sở sử dụng tính chất khác nhau của chất phân tích : khối lượng nguyên tử,điện tích ion, bán kính ion hydro hóa,… Tách trên cơ sở thay đổi điện tích của các ion có trong hỗn hợp chất phân tích sau đó hấp thụ chọn lọc chất phân tích bắng cationnit hoặc anionit để tách chúng... Tương tự điều chế anionnit ,sau khi amin hóa thu được -C6H4CH2NH2 Tiến hành gắn nhóm chức metyl cacboxilic + + 2ClCH2COOH CH2COOH CH2NH2 CH2N CH2COOH -Các ionit điều chế chỉ sử dụng ờ áp suất thường -Người ta thường dùng các hạt silic biến tính ,có nghĩa là gắn các nhóm chức trao đổi lên bề mặt của silic 11 2HCl 2.SẮC KÍ TRAO ĐỔI ION 2.2 Phân loại ionit Tùy theo mức độ hoạt động của ionit có thể chia... loại sau: a Ionit loại 1: là ionit thể hiện tính axit mạnh hoặc bazơ mạnh Đặc điểm: + Có thể làm việc ở mọi giá trị pH khác nhau; + Dung lượng hấp thu (hấp dung) ít thay đổi theo pH + Là ionit đơn chức b Ionit loại 2: là ionit thể hiện tính axit yếu hoặc bazơ yếu Đặc điểm: + Làm việc ở một giá trị pH xác định; + Dung lượng hấp thu ít thay đổi theo pH; + Là ionit đơn chức 12 c Ionit loại 3: là ionit thể... điểm: + Là ionit đa chức; + Với cationit: –SO3H; –COOH, –OH, ∗ Ở pH cao: nhóm hoạt động: cả 3 nhóm ∗ Ở pH thấp: nhóm hoạt động: –SO3H + Với anionit: chủ yếu là do nhóm amin ∗ Ở pH cao: nhóm amin bậc 4 quyết định; ∗ Ở pH thấp: tất cả các nhóm amin bậc 1, 2, 3 và 4 13 d Ionit loại 4: là ionit thể hiện tính chất như là hỗn hợp của nhiều axit yếu có các hằng số axit khác nhau và do đó hấp dung thay đổi liên