Kỹ thuật chiết lỏng-lỏng

[tuyenlab]

1. Nguyên tắc và điều kiện


1.1 Nguyên tắc:
Nguyên tắc của kỹ thuật chiết này là dựa trên cơ sở sự phân bố của chất phân tích vào hai pha lỏng (2 dung môi) không trộn lẫn được vào nhau (trong hai dung môi này, có thể một dung môi có chứa chất phân tích) được để trong một dụng cụ chiết, như phễu chiết, bình chiết. Và thế hệ số phân bố nhiệt động Kb của cân bằng chiết là một yếu tố quyết định hiệu quả của sự chiếtvà tiếp đến là sự ảnh hưởng của nhiệt độ, môi trường axit. Và Kpb là hằng số nhiệt động. Chiết theo kiểu này có hai cách là chiết tĩnh và chiết theo dòng chảy liên tục. Trong phân tích, kiểu tĩnh được ứng dụng nhiều hơn, và sự đơn giản của nó. [b]


1.2 Điều kiện chiết:

Để có được kết quả chiết tốt, quá trình chiết phải có các điều kiện và đảm bảo được các yêu cầu nhất định sau đây:
- Dung môi chiết phải tinh khiết cao, để không làm nhiễm bẩn thêm các chất phân tích vào mẫu.
- Dung môi chiết phải hoà tan tốt các chất phân tích, nhưng lại không hoà tan tốt với các chất khác có trong mẫu.
- Hệ số phân bố của hệ chiết phải lín, để cho sự chiết được triệt để.
- Cõn bằng chiết nhanh đạt được và thuận nghịch, để giải chiết được tốt.
- Sự phân líp khi chiết phải rừ ràng, nhanh và dễ tách ra riờng biệt các pha.
- Phải chọn môi trường axit, pH, loại axit thích hợp,
- Phải thực hiện trong nhiệt độ phù hợp và giữ không đổi trong cả quá trình.
- Phải lắc hay trộn đều mạnh để quá trình chiết xẩy ra được tốt.

[tuyenlab]

2. Các cách chiết và ví dụ
2.1. Phương pháp chiết tĩnh
Phương pháp chiết này đơn giản, không cần máy móc phức tạp, mà chỉ cần một số phễu chiết (dung tích 100, 250, 500 mL), là có thể tiến hành được ở mọi phòng thí nghiệm. Việc lắc chiết có thể thực hiện bằng tay, hay bằng máy lắc nhỏ. Tất nhiên khi phải làm hàng loạt mẫu thì mất nhiều thời gian. Hiện nay người ta đó cung cấp các hệ chiết đơn giản có 6, 9 hay 12 phễu với máy lắc nhỏ, nên việc thực hiện chiết cũng dễ dàng và dễ đồng nhất điều kiện.


Các ví dụ:

Ví dụ 1. Chiết lấy các Retinoit (các Vitamin A) từ mẫu thực phẩm.
Loại mẫu thực phẩm có thể ở các dạng sau:
- Thực phẩm lỏng: Ví dụ sữa tươi.
• Cách 1: Lấy 10 mL mẫu vào bình chiết, thêm 20 mL rượu etylic tuyệt đối, 5-8 gam Na2SO4 khan, trộn đều, thêm 10 mL dung môi n-Hexan, lắc mạnh trong 5 phút, để trong tủ lạnh 2 phút cho phân lớp, tách lấy lớp n-Hexan có chứa các Retinoit, làm khô pha chiết bằng Na2SO4 khan và phân tích các Retinoit (họ Vitamin A) trong n-Hexan bằng HPLC hay MEKC.
• Cách 2: Lấy 10 mL mẫu vào bình chiết, thêm 15 mL nước cất, 10 mL rượu etylic tuyệt đối, trộn đều, thêm 10 mL dung môi n-Hexan, lắc mạnh trong 5 phút, để trong tủ lạnh 2 phút cho phân lớp, tách lấy lớp n-Hexan có chứa các Retinoit, làm khô dịch chiết n-Hexan bằng Na2SO4 khan và phân tích các Retinoit trong n-Hexan bằng HPLC hay MEKC. Cách này áp dụng cho các loại sữa hộp đặc sánh.

- Các loại rắn, bột, rau quả, trứng thịt:
• Trước tiên phải nghiền hay xay mẫu thành bột và bảo quản ở -15 oC.
• Để xử lý: Lấy 5,00 gam mẫu đó xay mịn vào bình xử lý, thêm 15-20 gam Na2SO4 khan, trộn đều, thêm 20 mL cồn tuyệt đối, lắc mạnh 5 phút, thêm tiếp 10 mL dung môi n-Hexan, lắc mạnh 5 phút, đặt vào tủ lạnh 4 phút cho phân lớp, tách lấy lớp n-Hexan có chứa các Retinoit, làm khô bằng Na2SO4 khan, lấy dịch chiết để phân tích chúng bằng HPLC hay MEKC.
- Mẫu huyết thanh:
Lấy 0,1 mL (100 LatexL) huyết thanh vào ống nghiệm, thêm 0,2 mL dung dịch NaCl 0,9%, 2 mL rượu etylic tuyệt đối, lắc mạnh 2 phút, thêm 1,0 mL dung môi n-Hexan, lắc mạnh đều, ly tâm cho phân lớp, và tách lấy lớp n-Hexan có chứa các Retinoit để phân tích chúng bằng HPLC hay MEKC.


Ví dụ 2: Chiết Latex và Latex-Caroten từ các loại mẫu rau quả.
+ Trước hết mẫu được chọn và xay thành bột, bảo quản ở -15 oC.
+ Lấy 5,00 gam mẫu đó xay mịn vào bình chiết, thêm 15-20 gam Na2SO4 khan, 1 gam MgCO3 khan, trộn đều, thêm 20 mL dung môi THF, khuấy đều trong 5 phút, lọc hút chân không lấy pha hữu cơ THF có chứa các Caroten vào bình cất quay chân không, cất quay cho đến cần khoảng 1 mL, để yên tiếp 1 phút cho khô, hoà tan bó và định mức mẫu thành 5 mL bằng THF, và ly tõm bỏ cặn. Đây là dung dịch để xác định các Latex và Latex-Caroten bằng phương pháp HPLC hay phương pháp HPCEC.
2.2. Phương pháp chiết dòng chảy liên tục
Trong phương pháp chiết này, khi thực hiện chiết, hai pha lỏng không trộn được vào nhau (hai dung môi, có một dung môi có chứa chất phân tích) được bơm liên tục và đi ngược chiều nhau với tốc độ nhất định trong hệ chiết, như phễu chiết, hay bình chiết liên hoàn đúng kín để chúng tiếp xúc
với nhau. Hoặc cũng có thể chỉ một dung môi chuyển động, cần một pha đứng yờn trong bình. Khi đó, chất phân tích sẽ được phân bố vào hai dung môi theo tính chất của chúng, để đạt đến trạng thái cõn bằng. Chiết theo cách này hiệu suất cao. Đây là phương pháp chiết được ứng dụng trong chiết sản xuất công nghệ.
Để thực hiện cách chiết này, phải có hệ thống máy chiết, cột chiết hay bình chiết, có bơm để bơm các chất theo dũng chảy ngược chiều nhau với tốc độ nhất định thích hợp, hoặc chỉ một chất, hay cả 2 chất chuyển động ngược chiều nhau, và phải có bộ tách pha, để tách các chất ngay trong quá trình chiết, để lấy chất được chiết ra liên tục, hay theo từng thời điểm (chu kỳ) nhất định, mà cõn bằng chiết đạt được

[tuyenlab]

3. Các ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng
- Phương pháp chiết tĩnh đơn giản, dễ thực hiện, đó và đang được ứng dụng phổ biến và rất có hiệu quả trong lĩnh vực tách chiết phân tích và làm giầu các chất phân tích phục vụ cho việc xác định hàm lượng vết. Nhất là tách và làm giầu các kim loại, các chất hữu cơ, HCBVTV độc hại trong các mẫu nước, nước thải, nước biển, v.v.
- Các ưu và nhược điểm chung của kỹ thuật chiết là:
+ Dùng được cho cả chiết phân tích và sản xuất tách chiết lượng lớn,
+ Lấy riệng chất PT, loại được các chất ảnh hưởng, nhất là chất nền của mẫu,
+ Thích hợp cho làm giầu lượng nhỏ chất phân tích (có thể 10-50 lần),
+ Phục vụ cho chiết được cả các chất vô cơ và các chất hữu cơ,
+ Sản phẩm chiết phù hợp được cho nhiều phương pháp phân tích.