Để đáp ứng cho việc nghiên cứu, phân tích các thành phần hóa học trong những loại vật liệu, hóa chất,…phục vụ cùng lúc cho nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nhau, người ta đã phát minh ra rất nhiều loại máy móc và công cụ. Trong đó, sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) là một trong những phương pháp sắc ký hiện đại nhất hiện nay, có độ nhạy và độ đặc hiệu cao, cho kết quả chính xác, được sử dụng rất phổ biến trong các nghiên cứu và phân tích kết hợp.
Mục lục bài viết
1. Sắc ký khí ghép phối khổ là gì?
Sắc ký khí ghép phối khổ (GC/MS) là một sự kết hợp của hai kỹ thuật: Sắc khí (GC) và Khối phổ (MS). Kỹ thuật này có thể giúp đánh giá, phân tích định tính và định lượng và có cách giải quyết đối với các hóa chất một cách nhanh chóng và dễ dàng. Cụ thể, phương pháp sắc ký khí ghép phối khổ kế thừa những tính chất của cả hai phương pháp gốc đó là:
- Sắc ký khí (Gas Chromatography - GC): Là một kỹ thuật trong phòng thí nghiệm dùng để tách và phân tích hợp chất có thể bay hơi mà không bị phân hủy. Phương pháp này có thể giúp kiểm tra độ tinh khiết của một chất, tách các thành phần trong mẫu, xác định hợp chất và điều chế chất tinh khiết từ hỗn hợp.
- Khối phổ (Mass spectrometry - MS): Là kỹ thuật dùng để đo khối lượng dựa trên điện tích của ion. Phương pháp MS có rất nhiều ứng dụng trong nghiên cứu, phân tích. Chẳng hạn như: xác định cấu trúc của hợp chất, xác định thuộc tính của hợp chất, định lượng hợp chất trong mẫu,….
2. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống GC/MS
Hệ thống sắc ký khí ghép phối khổ được cấu tạo bởi: nguồn cung cấp khí, lò cột, bộ phận tiêm mẫu, cột phân tích, đầu dò phối khổ, bộ phận ghi nhận tín hiệu và bộ phận in dữ liệu phân tích.
Các cấu tử của mẫu nghiên cứu sẽ tách ra khỏi cột mao quản và đi vào trong đầu dò khối phổ. Tùy thuộc vào bản chất của loại chất cần phân tích mà quá trình ion hóa với các kiểu ion hóa khác nhau (API, ESI hay APPI) sẽ diễn ra. Sau đó, các ion được ghi nhận bởi đầu dò.
3. Phân tích kết quả sắc ký khí ghép phối khổ
Mỗi loại hóa chất phân tích bằng máy sắc ký khí ghép phối khổ sẽ cho ra một mô hình đồ thị có trục X là lượng còn trục Y là số lượng. Sau đó, các nhà nghiên cứu sẽ mang phối khổ thu được đi so sánh với một thư viện phối khổ đã được xác định trước. Từ đó có thể giúp họ xác định được loại chất này là gì (nếu so sánh thu được kết quả tương đương) hoặc là cơ sở để xác định một loại chất mới (nếu so sánh không thu được kết quả tương đương).
Máy sắc ký khí ghép phối khổ có thể phân tích các hỗn hợp hóa chất phức tạp, nhiều thành phần như: không khí, nước,…và cho ra kết quả chi tiết về nồng độ của mỗi chất có trong hỗn hợp.
4. Một số ứng dụng của sắc ký khí ghép phối khổ
Máy sắc ký khí ghép phối khổ (GC/MS) được sử dụng để nghiên cứu trong rất nhiều lĩnh vực như: Thực phẩm (gạo, cà phê, sữa, tôm, cá, thịt,…); Môi trường (đất, bùn, nước sông, trầm tích,…); Y tế (mẫu bệnh phẩm, thuốc,…); Và còn rất nhiều lĩnh vực khác. Mục đích phân tích bằng phương pháp GC/MS là để:
- Phân tích, định danh, định lượng,…các thành phần có trong mẫu.
- Phân tích hàm lượng các chất độc hại như: 3-MCPD; 1,3-DCP; Phytosterol...trong thực phẩm.
- Phân tích dư lượng các hợp chất PCBs, PAHs, VOCs, POPs trong các nền mẫu thực phẩm, nước,…theo yêu cầu của các cơ quan quản lý có thẩm quyền.
- Và ngoài ra còn rất nhiều ứng dụng khác của GC/MS.
Trên đây là một số thông tin về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của hệ thống sắc ký khí ghép phối khổ mà đội ngũ biên tập viên VnNews24h muốn chia sẻ với bạn đọc. Hi vọng rằng sau khi tham khảo bài viết, bạn đã hiểu rõ hơn về kỹ thuật phân tích này và có thể nghiên cứu áp dụng vào công việc nếu có nhu cầu sử dụng.
