Hệ Thống Sắc Ký Khí - Phân Tích Môi Trường

Phòng thí nghiệm của Công ty TNHH Bách Việt Đồng Nai với hệ thống sắc ký khí của hãng Perkin Elmer với đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID-Flame Ioniation Detetor), đầu dò cộng kết điện tử (ECD-Electron Capture Detector) có khả năng phân tích được hầu hết các hợp chất hữu cơ với các bản chất khác nhau.

1. Giới thiệu sơ lược về sắc ký :

 Là một trong những phương pháp phân tích dùng trong các phòng thí nghiệm của bộ môn hóa học phân tích. Một hỗn hợp sẽ được tách ra thành nhiều chất thông qua hệ thống sắc ký. Khi các thành phần trong mẫu di chuyển qua hệ thống với tốc độ khác nhau, các thành phần này sẽ được tách khỏi nhau theo thời gian.

 Trong kỹ 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 tĩnh rắn hay lỏng. Những kỹ thuật khác nhau sẽ được dùng để phân tích các hợp chất khác nhau dựa trên các tính khác nhau của các chất trong môi trường khí hoặc lỏng.         

  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.

 2. Khái niệm và quy trình hoạt động của hệ thống sắc ký khí:

Khái niệm: Sắc ký khí là một phương pháp chia tách trong đó pha động là một chất khí( được gọi là khí mang) và pha tĩnh chứa trong cột là một chất rắn hoặc chất lỏng phủ trên bề mặt chất mang trơ dạng rắn hay phủ đều lên thành phía trong của cột.

 Quy trình: Mẫu sẽ được bơm vào bên trong theo dòng khí mang (thường là N2), đưa đến cột sắc ký( pha tĩnh). Mẫu khí qua cột sắc ký sẽ được hấp phụ lên trên pha tĩnh, sau đó các chất sẽ được lần lượt tách khỏi cột và theo dòng khí ra ngoài, được ghi nhận bởi đầu dò. Từ các tín hiệu nhận được máy tính sẽ xử lý và biểu hiện kết quả bằng sắc ký đồ. Các chất sẽ được xác định nhờ giá trị thời gian lưu trên sắc ký đồ.

 3. Các thành phần cơ bản trong hệ thống sắc ký khí :

 

Hệ thống sắc ký khí

 3.1 - Nguồn cung cấp khí mang : Bình chứa khí hoặc các thiết bị sinh khí( thiết bị cung cấp khí H2 từ nước cất, thiết bị tách khí H2 từ không khí …).

 3.2 - Lò cột : Dùng để điều khiển nhiệt độ cột phân tích.

 3.3 - Bộ phận tiêm mẫu:

            + Bộ phận tiêm mẫu dùng để đưa mẫu vào cột phân tích theo với thể tích bơm thay đổi. Khi đưa mẫu vào cột có thể dùng chế dộ chia dòng (split) và không chia dòng (splitless).

            + Đưa mẫu vào cột bằng hai cách: tiêm mẫu thủ công; hoặc tiêm mẫu tự động.

 3.4 - Cột phân tích: gồm 2 loại là cột nhồi và cột mao quản

+ Cột nhồi (packed column): pha tĩnh được nhồi và trong cột, cột có đường kính 2 - 4mm và chiều dài 2 - 3m.

+  Cột mao quản (capillary): pha tĩnh được phủ mặt trong( bề dày 0,2 – 0,5µm), cột có đường kính trong 0,1 – 0,5mm và chiều dài 30 - 100m.

 

Cột phân tích trong máy sắc khí khí.

 3.5 - Đầu dò

            Đầu dò dùng phát hiện tín hiệu để định tính và định lượng các chất cần phân tích. Có nhiều loại đầu dò khác nhau tùy theo mục đích phân tích ngọn lửa (FID-Flame Ioniation Detetor), đầu dò dẫn nhiệt (TCD-Thermal Conductivity Detector) , đầu dò cộng kết điện tử (ECD-Electron Capture Detector), đầu dò quang hóa ngọn lửa (FPD-Flame Photometric Detector), đầu dò NPD (NPD-Nitrogen Phospho Detector), đầu dò khối phổ (MS-Mass Spectrometry) …

 3.6 -  Bộ phận ghi nhận tín hiệu

            Bộ phận này ghi tín hiệu do đầu dò phát hiện. Đối với các hệ thống hiện đại, phần này được phần mềm trong hệ thống ghi nhận, lưu các thông số, sắc ký đồ, các thông số liên quan đến peak như tính đối xứng, hệ số phân giải,… đồng thời tính toán, xử lý các thông số liên quan đến kết quả phân tích.

 

Sắc ký đồ.

 3.7 - In dữ liệu

Sau khi phân tích xong, dữ liệu sẽ được in ra qua máy in kết nối với máy tính có cài phần mềm điều khiển.      

 4. Hệ thống sắc ký khí của Công ty TNHH Bách Việt Đồng Nai

Nắm bắt được nhu cầu phân tích, Phòng thí nghiệm phân tích môi trường của Công ty TNHH Bách Việt Đồng Nai đã trang bị hệ thống sắc ký khí của hãng Perkin Elmer với đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID-Flame Ioniation Detetor), đầu dò cộng kết điện tử (ECD-Electron Capture Detector)  có khả năng phân tích được hầu hết các hợp chất hữu cơ với bản chất khác nhau.

  Hệ thống sắc ký khí ( GC – Gas Chorimatography )

 Ưu điểm Hệ thống Sắc ký khí của Công ty TNHH Bách Việt Đồng Nai

+ Phân tích được đồng thời nhiều hợp chất.

+ Không cần làm bay hơi mẫu.

+ Độ phân giải cao nhờ quá trình tách trên cột .

+ Độ nhạy cao nhờ vào đầu dò.

+ Thể tích mẫu phân tích nhỏ (1-100mL).

 Ứng dụng của Hệ thống Sắc ký khí tại Công ty TNHH Bách Việt Đồng Nai

Tại Công ty TNHH Bách Việt Đồng Nai, Hệ thống Sắc ký khí được ứng dụng để phân tích các thành phần hữu cơ trong các nền mẫu khác nhau bao gồm:

           + Không khí và khí thải: Formaldehyd, Toluen, Xylen, Benzen, Etanol, MEK, phenol,….

           + Nước thải, nước mặt, nước ngầm, nước biển ven bờ, nước ăn uống, nước sinh hoạt: Phenol, Dư lượng thuốc BVTV gốc clo, Dư lượng Thuốc BVTV gốc lân, 2,4D, ….

           + Trầm tích và bùn thải: Clodan, Lindan, Heptaclor, 2,4D, Endrin,….

           + Đất: 2,4D, Lindan, Heptaclor, Hexaclorobenzen,…

          Các dịch vụ khác : xử lý môi trường, tư vấn môi trường, dịch vụ môi trường, phân tích môi trường