Tìm hiểu về phương pháp sắc ký trao đổi ion

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM BỘ MÔN: PHÂN TÍCH THỰC PHẨM š@&?œ TIỂU LUẬN Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG Lớp: ĐHTP 4 TLT Tp. HCM, tháng 11 năm 2011 VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM GVHD: NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG BỘ MÔN: PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG ―@ & ?― TIỂU LUẬN: DANH SÁCH NHÓM STT THÀNH VIÊN MSSV NHIỆM VỤ 1 Nguyễn Lê Thảo Hoàng 10320561 Tìm kiêm nội dung 2 Cáp Thị Thanh Huyền 10378431 Tìm kiêm nội dung 3 Phạm Thị Lang 10347691 Tìm kiêm nội dung 4 Mai Thị Cẩm Nhung 10369471 Tìm kiêm nội dung 5 Nguyễn Thị Hồng Nhung 10318501 Tìm kiêm nội dung 6 Nguyễn Phước Quang 10321621 Tìm kiêm nội dung 7 Đinh Quang Thành 10347681 Tổng hợp nội dung, chỉnh sửa nội dung 8 Đỗ Tấn Thạnh 10323171 Tìm kiêm nội dung 9 Hồ Huỳnh Phước Thắng 10312591 Tìm kiêm nội dung 10 Trần Quốc Thắng 10353351 Tìm kiêm nội dung 11 Bùi Thị Kim Thoa 10345141 Tìm kiêm nội dung 12 Hà Thanh Tú 10323591 Tìm kiêm nội dung 13 Nguyễn Thị Thùy Vân 10319101 Tìm kiêm nội dung Tp. HCM, tháng 11 năm 2011 LỜI CẢM ƠN Qua thời gian thực hiện bài tiểu luận với chủ đề “TÌM HIỂU VỀ PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION” đã giúp chúng em hiểu sâu hơn về phương pháp Sắc ký trao đổi ion trong Phân tích định lượng của ngành Hóa học cũng như trong ngành công nghệ thực phẩm, về phương pháp phân tích thực phẩm bằng sắc ký trao đổi ion; đồng thời giúp nâng cao các kỹ năng cần thiết khi làm bài tiểu luận. Để có được những điều đó là nhờ sự giúp đỡ của mọi người. Chúng em xin chân thành cám ơn: Trường ĐH Công Nghiệp HCM đã tạo điều kiện cho chúng em đã tốt nghiệp được tiếp tục học liên thông lên Đại học tại đây. Viện CN Sinh Học Và Thực Phẩm đã cung cấp các tài liệu học tập môn “Phân tích thực phẩm” đến chúng em để dùng làm cơ sở thực hiện bài tiểu luận này. Thầy: Nguyễn Đức Vượng đã tận tình hướng dẫn cho cả lớp nói chung và nhóm chúng em nói riêng để có thể hoàn thành trọn vẹn bài tiểu luận này. Gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ. Tp. HCM, tháng 11 năm 2011 Nhóm: Sắc ký trao đổi ion MỤC LỤC. LỜI CẢM ƠN 2 MỤC LỤC 3 PHẦN A. MỞ ĐẦU 6 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 6 2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 6 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 6 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 7 6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 7 PHẦN B. NỘI DUNG 8 Chương 1. GIỚI THIỆU VỀ SẮC KÝ 8 1.1. TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ 8 1.1.1. Vài nét lịch sử 8 1.1.2. Dịnh nghĩa. 9 1.2. PHÂN LOẠI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SẮC KÝ. 9 1.2.1. Phân loại theo hệ pha. 9 1.2.2. phân loại theo cơ chế tách. 10 1.2.2.1. Sắc ký hấp thụ. 10 1.2.2.2. Sắc ký phân bố lỏng - lỏng. 10 1.2.2.3. Sắc ký ion ( trao đổi ion). 10 1.2.2.4. Sắc ký rây phân tử (sắc ký loại cở). 10 1.2.3. phân loại theo cách hình thành sắc đồ. 11 1.2.3.1. phân tích tiền lưu. 11 1.2.3.2. phân tích thế đẩy. 11 1.2.3.3. Phân tích rửa giải. 12 1.3. CÁC LỰC LIÊN KẾT TRONG SẮC KÝ. 13 1.3.1. Lực liên kết ion. 13 1.3.2. Lực phân cực 13 1.3.3. Lực Van - de - Van (lực phân tán). 14 1.3.4. Lực tương tác đặc biệt. 14 1.4. SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA BA THÀNH PHẦN TRONG HỆ SÁC KÝ 14 1.5. MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG DÙNG TRONG SẮC KÝ. 16 1.5.1. Hệ số phân bố KD và cách xác định. 16 1.5.2. Sự liên hệ giữa tốc độ di chuyển của chất phân tích và KD 17 1.5.3. Thời gian lưu tR, thời gian lưu hiệu chỉnh tR’ 17 1.5.4. Thể tích lưu Vm, thể tích lưu hiệu chỉnh. 18 1.5.5. Hệ số tách α (còn gọi là hệ số lưu giữ tương đối) 18 1.5.6. Sắc đồ. 18 1.5.7. Đĩa lý thuyết 19 1.5.7.1. Khái niệm đĩa lý thuyết 19 1.5.7.2. Đĩa lý thuyết có tính thời gian không lưu giữ, nef . 20 1.5.8. Độ phân giải và cách làm tăng độ phân giải. 20 1.5.8.1. Độ phân giải. 20 1.5.8.2. Cách làm tăng độ phân giải 21 Chương 2. SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION 24 2.1. KHÁI QUÁT VỀ SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION. 24 2.2. BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION. 25 2.2.1. Ionit. 26 2.2.1.1. Nhựa trao đổi ion. 26 2.2.1.2. Cationit. 27 2.2.1.3. Anionit. 28 2.2.1.4. Ionit lưỡng tính. 29 2.2.2. Cơ chế trao đổi ion. 29 2.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG. 31 2.4. THIẾT BỊ ỨNG DỤNG 31 2.4.1. Một số thiết bị sắc ký trao dổi ion dùng trong phòng thí nghiệm. 31 2.4.2. Ứng dụng của sắc ký trao dổi ion trong phân tích định lượng. 33 2.5. SO SÁNH VỚI CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC VÀ TỐI ƯU HÓA SẮC KÝ TRAO ĐỎI ION. 34 2.5.1. Điểm giống nhau. 34 2.5.2. Điểm khác nhau. 34 2.5.3. Tối ưu hóa sắc ký trao đổi ion. 35 PHẦN C. TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHẦN A. MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ: Ngày nay với sự pháp triển nhanh của khoa học công nghệ thực phẩm, đã tạo ra nhiều đã tạo ra nhiều sản phẩm thực phẩm vời nhiều chủng loại khác nhau để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Có nhiều loại thực phẩm dễ bị hư hỏng hoặc để kéo dài thời gian bảo quản,… để đạt dược nguồn nguyên liệu hay sản phẩm như mong muốn cần sử dụng chất bảo quản hay thuốc bảo vệ thực vật, nhưng có nhiều khi người ta sử dụng vượt quá nồng độ cho phép gây ảnh hưởng xấu đến người tiêu dùng, thiệt hại lớn đến doanh nghiệp, tổn thất nền kinh tế Quốc gia. Sự ra đời và phát triển của ngành phân tích thực phẩm dã tạo ra nhiều thiết bị phân tich nhanh và chính xác cung đã giải quyết một phần nào đố về các vấn đề này. Vì thế, nhóm chúng em quyết định chọn mảng “phân tích thực phẩm bằng phương pháp sắc ký”, kết hợp với phương pháp trao đổi ion để thực hiện nghiên cứu một đề tài hoàn chỉnh, đó là: “Tìm hiểu về phương pháp sắc ký trao đổi ion” 2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU: Mục đích: - Để tìm hiểu chung về phân tích thực phẩm bằng phương pháp sắc ký. - Để tìm hiểu về bản chất, các yếu tố ảnh hưởng, thiết bị ứng dụng và so sánh với các phương pháp khác từ đó nhằm khắc phục những nhược điểm những hạn chế của phương pháp sắc ký trao đổi ion để nâng cao tính khả dụng của phương pháp này. Yêu cầu: - Vận dụng side bài giảng của thầy Nguyễn Đức Vượng, các cuốn sách và các tài liệu từ nhiều nguồn chuyên về phân tích thực phẩm bằng sắc ký trao đổi ion để nghiên cứu về phương pháp này. 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: - Bản chất của quá trình sắc ký trao đổi ion - Các yếu tố ảnh hưởng - Thiết bị và ứng dụng của phương pháp này - So sánh với các phương pháp phân tích thực phẩm khác 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - Tìm kiếm nội dung từ nhiều nguồn - Tập hợp nội dung - Biên tập lại thành bài hoàn chỉnh - … 5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU: - Bài tiểu luận được nghiên cứu và thực hiện trong khoảng 2 tuần, được thực hiện tại trường ĐH Công Nghiệp HCM - Thông tin trong bài tiểu luận được sưu tầm từ nhiều nguồn. 6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: - Làm rõ được bản chất, cơ chế của quá trình - Tìm hiều sâu hơn về sắc khý trao đổi ion - Tìm ra được những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình - Nêu được những ứng dụng và thiết bị trong chuyên ngành phân tích thực phẩm. - So sánh ưu và nhược điểm với các phương pháp khác - Đề ra được những biện pháp cho sự tối ưu hóa của sắc ký trao đổi ion. PHẦN B. NỘI DUNG. Chương 1. GIỚI THIỆU VỀ SẮC KÝ. 1.1. TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ. 1.1.1. Vài nét lịch sử. Phương pháp sắc ký được phát triển vào năm 1903 do nhà thực vật hoc người Nga Michael C.Txvet.Ông thực sự là người đầu tiên có công tìm ra phương pháp, giải quyết vấn đề tách các chất có tính chất giống nhau theo một cơ chế độc đáo, hoàn toàn khác với phương pháp tách đã từng có trước đây, tuy nhiên phát hiện này đã bị lãng quên nhiều năm. Năm 1941, Martin và Synge đã phát triển sắc ký phân bố trên giấy và đưa ra lý thuyết đĩa để giải thích các quá trình sắc ký, các tác giả đã ứng dụng để tách các ancaloit từ các cây thuốc phục vụ cho chế tạo dược phẩm. Do có công trong việc phát triển lý thuyết của phương pháp cho nên năm 1952 hai ông được nhận giải thưởng Nobel về hoá học. Cũng từ năm 1952 những máy sắc ký mới ra đời tỏ ra có ưu thế do có hiệu quả tách rất cao. Cột mao quản và các detectơ sau này được cải tiến tăng độ phân giải và độ nhạy của phương pháp người ta có thể phân tích được các chất có hàm lượng nhỏ cở ppm và ppb. Từ đây phương pháp được phát triển nhanh, ứng dụng được nhiều trong thực tế. Về sắc ký lỏng một kỹ thuật mới được phát hiện từ năm 1970 làm tăng hiệu quả tách đó là sắc ký lỏng hiệu năng cao (high performance lipuid chromatography- HPLC): Chất nhồi cột được cải tiến, máy tính và thiết bị vào bổ trợ được đưa vào, tăng cường khả năng của phương pháp. Ngày nay kỹ thuật ghép nối giữa sắc ký và các phương pháp khác được áp dụng. Đó là kỹ thuật ghép nối giữa sắc ký và khối phổ ( GC-MS, GC-MS) sắc ký và cộng hưởng hạt nhân, sắc ký đa chiều, sắc ký điện mao quản (CEC)... Phương pháp có độ chính xác và độ nhạy rất cao, phân tích được nhiều đối tượng phức tạp hơn. 1.1.2. Dịnh nghĩa. Sắc ký là quá trình tách dựa trên sự phân bố liên tục các cấu tử chất phân tích trên hai pha: một pha thường đứng yên có khả năng hấp thụ chất phân tích gọi là pha tĩnh, một pha di chuyển qua pha tĩnh gọi lạ pha động; do các cấu tử chất phân tích có ái lực khác nhau với pha tĩnh, chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau. 1.2. PHÂN LOẠI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH SẮC KÝ. 1.2.1. Phân loại theo hệ pha. Phương pháp đầu tiên được nhiều người quan tâm, đây là phương pháp phân loại đơn giản theo hệ pha tức là chất phân tích phân bố giữa hai pha là gì? Sơ đồ phân loại các phương pháp sắc ký: hệ pha Cơ chế 1.2.2. phân loại theo cơ chế tách. 1.2.2.1. Sắc ký hấp thụ. sắc khí hấp thụ là phương pháp dựa trên cơ sở phân bố chất phân tích giữa pha tĩnh và pha động nhờ tương tác phân tử thông qua các trung tâm hấp thụ. Pha tĩnh là các chất rắn hoặc lỏng có diện tích bề mặt lớn, bền vững về mặt hoá học. Chúng hấp thụ chất phân tích trên bề mặt của chúng ở các mức độ khác nhau khi cho pha động chứa chất phân tích tiếp xúa với chúng. Tuỳ thuộc lực liên kết giữa pha tĩnh và từng cấu tử chất phân tích có trong pha động, khi cho pha động đi qua pha tĩnh chúng sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau. 1.2.2.2. Sắc ký phân bố lỏng - lỏng. sự phân biệt giữa sắc ký phân bố lỏng-lỏng và sự phân bố thông thường là ở chỗ sắc ký phân bố lỏng - lỏng còn được gọi là sắc ký chiết, pha tĩnh là chất lỏng pha động cũng là chất lỏng, sự phân bố chất phân tích giữa hai pha lỏng giống như quá trình chiết, còn sự phân bố nói chung là sự phân chia chất phân tích vào hai pha không cần xét tới lỏng hay rắn. Điểm khác nhau cơ bản giữa sắc ký phân bố lỏng - lỏng và sắc ký hấp phụ là ở chỗ: sắc ký phân bố lỏng- lỏng có đường đẳng nhiệt tuyến tính ở khoảng nhiệt độ lớn, phương pháp có độ nhạy cao nhưng có nhược điểm là pha tĩnh không được bền vững, hiện tương trôi mất pha tĩnh làm cho độ lặp lại bị giảm. 1.2.2.3. Sắc ký ion ( trao đổi ion). pha tĩnh thường là pha rắn có khả năng trao đổi ion của nó với các chất phân tích trong pha động.Chất có khả năng trao đổi cation gọi là cationit, còn chất có khả năng trao đổi anion gọi lá anionit. Lực liên kết chủ yếu giữa chất phân tích và pha tĩnh chủ yếu là liên kết tĩnh điện , phụ thuộc nhiều vào điện tích của ion chất phân tích, pH của dung dịch và bán kýnh hidrat hoá của các ion chất phân tích. Ví dụ: phản ứng trao đổi ion giữa cationit acid mạnh và Ca2+ có thể viết như sau: 2R-SO3H + Ca2+ = (R-SO3)Ca + 2H+ Phản ứng của anionit bazơ mạnh với Cl- : R-N(CH3)3OH + Cl- = R-N(CH3)3Cl + OH- 1.2.2.4. Sắc ký rây phân tử (sắc ký loại cở). Pha tĩnh là các chất rắn có diện tích bề mặt lớn, xốp, có những đường đi trong lòng chất rắn, còn gọi là mao quản có kých thước cở phân tử. Các phân tử chất phân tích có thể thấm vào chất đó ở mức độ khác nhau tuỳ theo kých thước của chúng. Các chất phân tích có kých thước lớn không thể đi vào sâu vào pha tĩnh được, sẽ bị rửa giải nhanh còn các phân tử chất phân tích có kých thước nhỏ phân bố sâu vào pha tĩnh sẽ bị rửa giải chậm. Thứ tự rửa giải là các chất có kich thước nhỏ đi ra sau và ngược lại. Thời gian lưu của các chất tỷ lệ nghịch với kých thước phân tử của chúng. Tuy nhiên chất phân tích có thể có tương tác khác với pha tĩnh. Như vậy một phép sắc ký có thể tách theo một hay nhiều cơ chế khác nhau mà chúng ta không xét ở đây. 1.2.3. phân loại theo cách hình thành sắc đồ. 1.2.3.1. phân tích tiền lưu. các cấu tử A, B, C có ái lực với pha tĩnh là A < B< C. Cho hỗn hợp chất phân tích liên tục đi qua cột, chất phân tích có ái lực với pha tĩnh thấp nhất đi trước, tiếp theo là chất có ái lực yếu hơn. Tuy nhiên do chúng ta cho liên tục chất phân tích vào nên đi sau A là A + B và A+B+C. chỉ có một phần chất tinh khiết A đi trước nồng độ C A B B A t. V A Sắc đồ phân tích tiền lưu 1.2.3.2. phân tích thế đẩy. trong sắc ký này, chúng ta cũng nạp lượng nhỏ hỗn hợp chất phân tích A, B, C vào cột sau đó cho chất D là chất đẩy liên tục đi qua cột. Ái lực hấp thụ là A<B<C<D. Do D đẩy C, C lại đẩy B,B lại đẩy A nên sắc đồ có dạng như sau: A B C nồng độ D t,V Sắc đồ phân tích thế đẩy 1.2.3.3. Phân tích rửa giải. Đưa một lượng nhỏ mẫu bao gồm các chất A, B, C vào cột sau đó dùng chất E có ái lực hấp thụ với pha tĩnh yếu nhất để rửa giải liên tục. Cả A, B, C, E đều tan tốt trong pha động . Thứ tự ái lực hấp thụ là E<A<B<C. Một câu hỏi đặt ra làm sao E có ái lực hấp thụ yếu nhất với pha tĩnh lại có thể rửa giải A, B, C ? Để trả lời câu hỏi này chúng ta hình dung là sự tranh chấp những trung tâm hoạt đông ở pha tĩnh không phải chỉ có một cấu tử chất phân tích tương tác với cấu tử chất rửa giải mà ở đây có thể có nhiều cấu tử rửa giải tham gia (câu tử có thể là ion hoặc phân tử). Giả sử có chất tan C(phân tử hoặc ion) đã hấp thụ vào pha tĩnh, để phân bố C trở lại pha động phải cần tới nhiều cấu tử rửa giải E. Quy luật ưu thế số đông xem ra có tác dụng. Vì vậy khi rửa giải người ta thường chất rửa giải có nồng độ lớn hơn chất phân tích rất nhiều. chiều cao(h) diện tích(S) thời gian(t) Sắc đồ phân tích rửa giải Tóm lại một phép sắc ký nhìn theo cách phân loại nào cũng có thể liên quan đến một hay nhiều cách phân loại khác, thí dụ ở sắc ký lỏng- rắn chỉ đơn giản là pha tĩnh là chất rắn, pha động là chất lỏng theo cách phân loại theo liên kết pha nhưng theo cách phân loại theo cơ chế thì lỏng rắn ở đây có thể là hấp phụ,trao đổi ion. Tuỳ theo pha tĩnh sử dụng, sắc ký lớp mỏng có thể là sắc ký trao đổi ion, hấp phụ, phân bố, rây phân tử. Ngược lại sắc ký hấp phụ xét về mặt tương tác pha có thể thuộc loại sắc ký - rắn hay lỏng - rắn. Sắc ký rửa giải có ứng dụng nhiều trong lĩnh vực phân tích do hiệu quả tách cao. 1.3. CÁC LỰC LIÊN KẾT TRONG SẮC KÝ. Trong hệ sắc ký có ba thành phân chủ yếu tác quyết định sự tồn tại của hệ, chất phân tích, pha tĩnh, pha động tạo nên sự phân bố cần thiết, giúp cho sự di chuyển các chất phân tích dọc theo chiều dài cột với tốc độ khác nhau. Chúng ta thường nói chất phân tích phân bố giữa hai pha, tuy nhiên đây la cân bằng động chất phân tích luôn thay đổi pha liên kết (trừ một số trường hợp đặc biệt nó chỉ ở một pha trong suôt quá trình phân tích) vấn đề là tại sao chất phân tích được giữ trong pha tĩnh? Hơn nữa ba thành phần này tương tác như thế nào với nhau, bằng các lực liên kết nào mà kết quả các chất phân tích lại phân bố vào pha tĩnh ở mức độ khác nhau? Câu trả là do bản chất các của các thành phân trong hệ sắc ký. Chất phân tích có thể là ion, phân tử trung hoá hay chất phân cực, đối tượng liên kết của nó cũng có thể là ion, phân tử, chất phân cực. Như vậy tuy thuộc vào độ lớn của điện tích kich thước phân tử, độ phân cực mà chúng tương tác với nhau theo các lực liên kết khác nhau. Người ta chia các lực liên kết thành bốn loại: 1.3.1. Lực liên kết ion. trên bề mặt pha tĩnh có các trung tâm hoạt động là ion. Đó là các phần tử có khả năng phân ly tạo thành các ion, tạo nên trung tâm hoạt động ion chung tham gia liên kết với các ion chất phân tích trong dung dịch theo lực tương tác tĩnh điện gọi là liên kết ion. Để giữ các anion chất phân tích trong dung dịch pha tĩnh cần có các trung tâm cation trên bề mặt, và ngược lại để giữ các cation chất phân tích trong dung dịch pha tĩnh cần có các ctrung tâm anion cũng tương tự, pha động cũng có các trung tâm hoạt động là các ion, chúng tham gia tương tác với chất phân tích và pha tỉnh. Chúng có khả năng phân li trong dung dịch tạo thành các cation và anion. Thí dụ khi rửa giải các ion kim loại trên cột cationit, ta có thể dùng pha động là dung dịch HCl loãng. Các phương pháp sắc ký thường gặp có sự tham gia của các liên kết ion gọi là sắc ký ion, sắc ký cặp ion. 1.3.2. Lực phân cực . Trong phân tử chất phân tích, chất rửa giải trong pha động cũng như các phân tử trên bề mặt pha tĩnh có các trung tâm phân cực, chúng có thể là các lưỡng cực điện cố định, cũng có thể là các lưỡng cực điện do cảm ứng. Các trung tâm phân cực của chất này liên kết với trung tâm phân cực của chất khác bằng lực liên kết phân cực. Sự phân cực trong các phân tử đôi khi rất nhỏ và sự chênh lệch về độ phân cực cũng rất nhỏ. Tuy nhiên, sự chênh lệch này là yếu tố quan trọng để có độ bền liên kết khác nhau, đó là điều cần thiết để phân chia chúng trong các phép tách sắc ký. Thí dụ: các Cresol (o-, m-,p- cresol) chỉ khác nhau về vị trí nhóm CH3- trong phân tử. Chính sự khác nhau về vị trí này làm cho mật độ electron trong phân tử cresol khác nhau tạo nên một sự khác biệt nhỏ về độ phân cực, từ đó lực liên kết với pha tĩnh khác nhau. Là nguyên nhân chênh lệch thời gian lưu trong quá trình sắc ký. 1.3.3. Lực Van - de - Van (lực phân tán). Lực này có bản chất điện, tuy nhiên không hề có cực điện trong mạng lưới phân tử, cũng không liên quan tới phân tử lưỡng cực hay cố định. Tương tác phân tán điển hình là mạch hidrocacbon nó là tương tác phân tử . Thí dụ n-heptan là chất lỏng chứ không phải là chất khí sự tương tác giữa các phân tử n-heptan là lực phân tán đủ lớn để giữ chất này ở trạng thái lỏng. Để tách các hidrocacbon người ta dùng hidrocacbon khác làm pha tĩnh. 1.3.4. Lực tương tác đặc biệt. Lực tương tác đặc biệt là lực tương tác tạo thành do các liên kết hydro, liên kết cho nhận mà có.Sự hình thành liên kết giữ nguyên tử hidro và các nguyên tử có độ âm điện cao như O, N, F... gọi là liên kết hidro. Khi tham gia liên kết, các electron còn gọi là đám mây electron chuyển dịch sang nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Như vậy các nguyên tử có độ âm điện cao hơn, liên kết hidro càng bền chặt. 1.4. SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA BA THÀNH PHẦN TRONG HỆ SÁC KÝ. Khi nạp chất phân tích vào hệ sắc ký, nó được phân bố giữa hai pha, pha tĩnh và pha động, tuỳ theo lực liên kết giữ từng pha với chất phân tích mà chúng có thời gian ở pha nào nhiều hơn. Như vậy thực chất là ba thành phần trong hệ sắc ký tương tác với nhau, pha tĩnh, pha động, và chất phân tích. Ta xét từng thành phần và quan hệ của chúng. Pha tĩnh phài lưu giữ được chất phân tích, tuy nhiên để tách được các chất, nó không được giữ quá chặt chất phân tích để có điều kiện phân bố vào pha động và sau đó, ở một thời điểm khác, nó lại bị hấp thụ vào pha tĩnh. Các chất phân tích có tính chất càng giồng nhau sự phân bố càng phải lặp đi lặp lại nhiều lần, ở đây ta muốn nói đến số lần phân bố đạt cân bằng hay số đĩa lí thuyết phải đủ lớn để tách có hiệu quả, do đó các vấn đề vật liệu làm pha tĩnh, chiều dài cột tách và cách nạp cột cũng cần được quan tâm. Ngày nay ta có thể sử dụng những cột có sẵn trên thị trường nhưng đôi khi, cùng một loại pha tĩnh, các hãng khác nhau có thể tạo được các sản phẩm với tính chất khác nhau. Vấn đề tiếp theo là pha động và cách vận hành tức là tóc độ pha động, nhiệt độ, lượng mẫu đưa vào cột, tái sinh cột...Pha động phải hoà tan dược chất phân tích, tuy nhiên thành phần pha động phải phù hợp sao cho chất phân tích không bị giữ quá lâu ở pha động để nó có thể liên kết trở lại với pha tĩnh. Sự tương tác giữa pha động và pha tĩnh cũng là vấn đề cần bàn. Pha động không được làm ảnh hưởng tới pha tĩnh, không làm thay đổi tính chất hoá lý của pha tĩnh. Pha động không được liên kết với pha tĩnh một cách quá bền vững để tạo điều kiện cho các chất phân tích có thể phân bố vào pha tĩnh được. Ngoài ra tốc độ pha động, nhiệt độ hệ trong đó có nhiệt độ của từng bộ phận riêng, đặc biệt là trong sắc ký khí phải được quan tâm khống chế một cách chặt chẽ. Để làm sáng tỏ vấn đề trên ta lấy một ví dụ tách các ion kim loại M+ bằng phương pháp sắc ký trao đổi ion. Pha tĩnh