Luận văn Phân tích một số thuốc bảo vệ thực vật nhóm pyrethroid trong rau bằng phương pháp sắc ký khí

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU . 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . 3

1.1. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật . 3

1.1.1. Định nghĩa. 3

1.1.2. Phân loại. 3

1.1.3. Tác hại của hóa chất bảo vệ thực vật. 4

1.1.4. Tình hình tồn dƯ hóa chất bảo vệ thực vật trong rau . 5

1.1.5. Tình hình ngộ độc hóa chất bảo vệ thực vật . 7

1.2. Giới thiệu về hóa chất thực vật nhóm pyrethroid . 8

1.2.1. Giới thiệu chung. 8

1.2.2. Cấu tạo và tính chất một số pyrethroid . 9

1.3. Các phƯơng pháp phân tích dƯ lƯợng thuốc BVTV. 14

1.3.1. PhƯơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao. 14

1.3.2 PhƯơng pháp sắc ký khí . 15

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 18

2.1. Đối tƯợng, mục tiêu và nội dung nghiên cứu . 18

2.1.1 Đối tƯợng và mục tiêu nghiên cứu . 18

2.1.2. Nội dung nghiên cứu . 18

2.2. PhƯơng pháp nghiên cứu. 19

2.2.1. PhƯơng pháp tách chiết mẫu . 19

2.2.2. PhƯơng pháp sắc ký khí. 20

2.2.3. Định lƯợng các hoạt chất pyrethroid bằng GC- ECD . 25

2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất . 26

2.3.1. Thiết bị và dụng cụ . 26

2.3.2. Hóa chất . 26

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 28

3.1. Khảo sát các điều kiện sắc ký tối Ưu đối với việc phân tích các hoạt chất

thuốc BVTV nhóm pyrethroid. 28

3.1.1. Lựa chọn cột tách . 28

3.1.2. Nhiệt độ cổng bơm mẫu, nhiệt độ detector, kiểu bơm . 28

3.1.3. Khảo sát chƯơng trình nhiệt độ cột tách. 29

3.1.4. Khảo sát tốc độ khí mang. 34

3.1.5. Khảo sát thể tích bơm mẫu . 36

3.1.6. Tổng kết các điều kiện chạy sắc ký . 39

pdf81 trang | Chia sẻ: mimhthuy20 | Lượt xem: 662 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Phân tích một số thuốc bảo vệ thực vật nhóm pyrethroid trong rau bằng phương pháp sắc ký khí, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thực vật nhóm pyrethroid trong một số mẫu rau quả, đất, nƣớc bằng phƣơng pháp sắc ký khí. Mẫu thực vật sau khi đƣợc nghiền nhỏ đem đồng nhất với hỗn hợp hexan và acetone. Dịch chiết thu đƣợc đem cô trên thiết bị cô quay chân không và làm sạch trên cột Florisil sử dụng dung môi rửa giải hỗn hợp hexan- dietyl ete. Với mẫu thực vật chứa dầu cần chiết với hỗn hợp acetonitril – hexan. Dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật pyrethroid đƣợc chiết ra khỏi nƣớc dùng hexan và chiết ra khỏi đất dùng dung dịch NH4Cl và acetone sau đó làm sạch trên cột florisil nhƣ đối với mẫu thực vật. Hoạt chất pyrethroid đƣợc xác định bằng sắc ký khí kết hợp với detector bắt điện tử (GC-ECD) [24]. Phƣơng pháp sắc ký khí đã đƣợc ứng dụng rộng rãi để xác định các hóa chất bảo vệ thực vật nhƣ clo hữu cơ, lân hữu cơ, pyrethroid và carbamat. Phƣơng pháp có ƣu điểm là có thể phân tích hàng chục đến hàng trăm các loại thuốc trừ sâu khác nhau với độ chọn lọc cao, giới hạn phát hiện thấp, thời gian phân tích nhanh. Với những ƣu điểm trên, chúng tôi lựa chọn phƣơng pháp sắc ký khí kết hợp với detector bắt điện tử (GC-ECD) để nghiên cứu xác định đồng thời các chất pyrethroid. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 18 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng, mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2.1.1. Đối tƣợng và mục tiêu nghiên cứu Rau là thành phần không thể thiếu trong bữa ăn của ngƣời Việt Nam. Sản xuất rau ở nƣớc ta trong thời gian qua đã có những bƣớc tiến đáng kể về năng suất và chất lƣợng. Nhiều vùng sản xuất rau chuyên canh, tập trung đã đƣợc hình thành, góp phần vào việc giải quyết nhu cầu trong nƣớc cũng nhƣ xuất khẩu. Tuy nhiên, diện tích sản xuất rau thực hiện theo tiêu chí rau an toàn ở vẫn còn khá khiêm tốn (chỉ chiếm khoảng 10%). Đa phần các vùng sản xuất rau chuyên canh hiện nay đều quản lý sản xuất theo kinh nghiệm. Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là một biện pháp đƣợc tăng cƣờng cho việc thâm canh rau. Hiện nay, nhiều ngƣời dân đã lạm dụng thuốc BVTV làm cho dƣ lƣợng thuốc trong nhiều mẫu rau vƣợt giới hạn cho phép hàng chục lần; nhất là các loại rau ăn lá nhƣ cải ngọt, cải bẹ xanh, cải bắp, cải thảo, mồng tơi, rau muống, dƣa leo Ngoài mặt tích cực là tiêu diệt các sinh vật gây hại trên rau, dƣ lƣợng thuốc BVTV còn gây hậu quả nghiêm trọng: phá vỡ hệ cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm nguồn nƣớc, ô nhiễm môi trƣờng sống và ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe ngƣời tiêu dùng và cả cho ngƣời sản xuất; là nguyên nhân chính gây ra các vụ ngộ độc thực phẩm. Do đó, đối tƣợng nghiên cứu của chúng tôi là một số rau đại diện cho các rau đƣợc trồng phổ biến ở Việt Nam, bao gồm: cải bắp, cải xanh, cải ngọt, rau mồng tơi, rau muống, đậu đỗ, cà chua. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu phƣơng pháp xác định đồng thời các hoạt chất pyrethroid trong rau bằng phƣơng pháp sắc ký khí kết hợp với detector bắt điện tử (GC- ECD). 2.1.2. Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu đề ra, cần nghiên cứu một cách hệ thống các vấn đề sau: Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 19 2.1.2.1. Xây dựng phương pháp  Khảo sát phƣơng pháp bao gồm: - Điều kiện tách chiết mẫu - Điều kiện chạy máy  Thẩm định phƣơng pháp: - Giới hạn phát hiện LOD, giới hạn định lƣợng LOQ - Khoảng tuyến tính - Độ chụm (độ lặp lại) 2.1.2.2. Ứng dụng phương pháp Áp dụng phƣơng pháp mới xây dựng để xác định tồn dƣ thuốc bảo vệ thực vật họ pyrethroid trong một số loại rau trên địa bàn Hà Nội. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phƣơng pháp tách chiết mẫu Đối tƣợng mẫu phân tích trong luận văn là các loại rau có nền mẫu phức tạp. Do đó, cần có phƣơng pháp tách chiết mẫu thích hợp để giảm ảnh hƣởng của nền mẫu, tránh làm bẩn detector và tăng khả năng phát hiện. Trong bản luận văn này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu lựa chọn dung môi và điều kiện tách chiết, làm sạch mẫu phân tích.  Tách chiết: Tách chiết là bƣớc quan trọng trong quá trình phân tích, trong bƣớc này cần phải lựa chọn dung môi để chuyển chất cần xác định từ mẫu phân tích ra dung môi chiết. Có nhiều loại dung môi khác nhau đƣợc lựa chọn để chiết mẫu. Dung môi đƣợc lựa chọn cần phải hòa tan tốt các chất cần chiết nhằm đạt đƣợc hiệu suất thu hồi cao nhất.  Làm sạch: Yêu cầu của bƣớc chiết mẫu trong phƣơng pháp phân tích đa dƣ lƣợng các Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 20 thuốc BVTV phải tách chiết đƣợc nhiều loại thuốc BVTV cùng một lúc. Tuy nhiên, trong quá trình chiết suất có rất nhiều tạp chất đi kèm theo vào dịch chiết, bƣớc làm sạch đƣợc thực hiện với mục đích loại bỏ các tạp chất đi kèm mà vẫn giữ đƣợc chất cần phân tích. Có hai phƣơng pháp làm sạch thƣờng đƣợc sử dụng: - Chiết lỏng - lỏng: Quá trình chiết lỏng - lỏng cũng đƣợc xem nhƣ một bƣớc làm sạch để loại bỏ cơ chất thực vật dựa trên khả năng phân bố khác nhau của thuốc BVTV và các nội chất thực vật trong hai dung môi không hòa tan vào nhau. Trong luận văn này, chúng tôi đã sử dụng diclomethan để làm sạch dịch chiết. - Sắc ký cột: cột hấp phụ có thể là cột silicagel, florisil, oxit nhôm trung tính. Một số phƣơng pháp, ngƣời ta làm sạch mẫu nhờ các chất nhồi cột SPE-C18, SPE- Florisil. Trong khuôn khổ luận văn và dựa trên các tài liệu tham khảo, chúng tôi tiến hành làm sạch mẫu qua cột florisil với các dung môi rửa giải đƣợc khảo sát trong các thí nghiệm bên dƣới. 2.2.2. Phƣơng pháp sắc ký khí 2.2.2.1. Khái niệm Sắc ký khí là một phƣơng pháp tách chất trong đó pha động là chất khí (đƣợc 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 cột. Tùy thuộc vào bản chất pha tĩnh, ngƣời ta chia thành 2 loại sắc ký khí: + Nếu pha tĩnh là một chất hấp phụ rắn thì kĩ thuật phân tích đƣợc gọi là sắc ký khí – rắn. + Nếu pha tĩnh là chất lỏng đƣợc gắn lên bề mặt của chất mang trơ hoặc đƣợc phủ dƣới dạng một lớp phim mỏng lên thành trong của cột mao quản thì kĩ thuật này gọi là sắc ký khí – lỏng. Phƣơng pháp có hiệu quả tách rất cao và thời gian phân tích nhanh, với detector phù hợp, giới hạn phát hiện của phƣơng pháp có thể đạt 0,1ppb [16]. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 21 2.2.2.2. Nguyên tắc hoạt động Nhờ có khí mang từ bom khí (hoặc máy sinh khí), mẫu từ buồng bay hơi đƣợc dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xảy ra tại đây. Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lƣợt đi vào detector, tại đây nồng độ chất đƣợc chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này đƣợc khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hay máy vi tính. Các tín hiệu đƣợc xử lí tại đó rồi chuyển sang bộ phận in và lƣu kết quả. Kết quả của quá trình phân tích sắc ký khí đƣợc biểu diễn bằng sắc đồ. Trên sắc đồ nhận đƣợc, sẽ có các tín hiệu ứng với các cấu tử đƣợc tách gọi là pic. Mỗi pic của sắc đồ ứng với một hay một nhóm cấu tử của mẫu phân tích [16]. 2.2.2.3. Cấu tạo và mô hình sắc ký khí a) Cấu tạo: Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detector. * Cột tách: có 2 loại cột tách là cột nhồi và cột mao quản. Ở cột nhồi, cột đƣợc nhồi đầy pha tĩnh xốp hay bằng các viên chất mang có phủ trên bề mặt một lớp mỏng pha lỏng tƣơng ứng có khối lƣợng từ 0,1% - 0,25% khối lƣợng so với chất mang. Khi dòng khí mang len lỏi qua các khe hở trong cột tách, các cấu tử cần phân tích trong dòng khí mang sẽ đƣợc lƣu giữ ở pha tĩnh với mức độ khác nhau. Nhƣng với cột nhồi, chiều dài cột không thể kéo dài một cách tùy ý vì độ chênh lệch áp suất giữa đầu và cuối cột tăng tỉ lệ với chiều dài cột. Do đó để khắc phục điều này, ngƣời ta đã chế tạo ra cột mao quản. Cột mao quản là loại cột tách với đƣờng kính nhỏ hơn 1mm, thành trong của cột đƣợc tẩm pha tĩnh. Nhờ cấu trúc đặc biệt này của cột mao quản, khí mang sẽ đƣa mẫu đi qua cột tách rất dài (làm cho năng suất tách cao) mà không gặp trở kháng lớn (về độ chênh lệch áp suất). Các cấu tử sẽ tƣơng tác với pha tĩnh bám trên thành cột và đƣợc lƣu giữ lại mức độ khác nhau. Hiện nay, ngƣời ta hay sử dụng 2 loại cột mao quản là cột mao quản phim mỏng và cột mao quản lớp mỏng [16]. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 22 * Detector: Detector là bộ phận có nhiệm vụ chuyển hóa một đại lƣợng không điện (nồng độ khối lƣợng các chất đƣợc tách ra khỏi cột sắc ký) thành đại lƣợng điện. Hiện nay, tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà ngƣời ta có nhiều loại detector khác nhau. Một số detector thông dụng của sắc ký khí đƣợc liệt kê trong bảng 2.1 [16]. Bảng 2.1: Một số detector thông dụng dùng cho sắc ký khí Detector Giới hạn phát hiện (g.s-1) Khả năng áp dụng Dẫn nhiệt (TCD) 2,5.10 -6 Tất cả các chất không làm hỏng dây nung Ion hóa ngọn lửa (FID) 5.10 -12 Detector vạn năng cho hầu nhƣ tất cả các chất hữu cơ Bắt điện tử (ECD) 2.10 -14 Áp dụng cho các chất có ái lực điện tử cao nhƣ các thuốc trừ sâu, diệt cỏ (loại clo hữu cơ), chất dị tố. Quang hóa ngọn lửa (FPD) 10 -8 đối với parathion Phát xạ tối ƣu cho lƣu huỳnh ở 394 nm và photpho ở 526 nm b) Sơ đồ thiết bị sắc ký khí: Hình 2.1: Mô hình thiết bị sắc ký khí thông thƣờng Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 23 2.2.2.4. Một số đại lượng dùng trong sắc ký khí Hình 2.2: Sắc ký đồ của 2 cấu tử 1 và 2 Một số thông số được mô tả trên hình 2:  tM (thời gian chết): là thời gian cần thiết để khí mang đi qua cột tách của hệ sắc ký khí.  tR (thời gian lƣu) = tR’ + tM: là thời gian đƣợc tính từ lúc bắt đầu bơm mẫu vào đầu cột đến khi pic đạt giá trị cực đại. Trên cùng một điều kiện sắc ký đã chọn tR của mỗi chất là không đổi. Đây là thông tin về mặt định tính của một chất.  tR’ (thời gian lƣu hiệu chỉnh): là thời gian lƣu không tính đến thời gian chết (thời gian lƣu thực của chất).  Wb (độ rộng của đáy pic).  k’ (hệ số dung lƣợng): cho biết khả năng phân bố của cấu tử cần phân tích trong hai pha với sức chứa của cột. Nó cũng là tỷ số giữa lƣợng chất trong pha tĩnh và lƣợng chất bị kéo đi bởi khí mang tại thời điểm cân bằng. (2.1)  α (hệ số tách hay độ chọn lọc): là tốc độ di chuyển tỷ đối của 2 chất, cho biết hiệu quả tách của hệ thống sắc ký khí, hai chất chỉ đƣợc tách ra khi giá trị k’ khác nhau, hay α >1. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 24 (2.2) Để tách riêng 2 chất, ta thƣờng chọn α trong khoảng từ 1,05 đến 2. α càng lớn thì 2 chất càng tách nhau tốt, nhƣng khi α quá lớn thì thời gian phân tích sẽ kéo dài, gây doãng píc và tốn kém không cần thiết.  N (số đĩa lý thuyết): là đại lƣợng đặc trƣng cho hiệu lực của cột tách. Số đĩa lý thuyết càng cao, khả năng tách càng tốt. N đƣợc tính theo công thức sau: (2.3)  R (độ phân giải): là đại lƣợng đặc trƣng cho mức độ tách của 2 chất cạnh nhau trên cùng một điều kiện sắc ký. R đƣợc tính theo công thức sau: (2.4) Khi R = 0,75 thì 2 píc không tách tốt, còn xen phủ nhau nhiều. Khi R = 1,0 hai pic có độ lớn tƣơng tự nhau đƣợc tách ra khỏi nhau khoảng 95%. Khi R = 1,5 thì sự phân giải đƣợc coi nhƣ là hoàn toàn, khoảng 99,7%. Giữa độ phân giải, hệ số dung lƣợng của cấu tử ra sau, độ chọn lọc α và số đĩa lý thuyết N của cột có mối liên hệ thông qua phƣơng trình: (2.5) Nhƣ vậy muốn tăng R ta có thể dùng các biện pháp sau: + Tăng số đĩa lý thuyết bằng cách dùng cột dài hơn, hay giảm tốc độ pha động + Tăng k’2 bằng cách thay đổi thành phần pha động. + Tăng α bằng cách thay đổi thành phần pha động hoặc chọn cột khác phù hợp hơn với quá trình tách. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 25 2.2.3. Định lƣợng các hoạt chất pyrethroid bằng GC- ECD 2.2.3.1. Chương trình GC- ECD Khí mang Khí N2 Tốc độ khí mang 1,4ml/phút Chƣơng trình nhiệt độ 80˚C giữ 1 phút, tăng 40˚C/phút lên 180˚C giữ 1 phút, tăng 25˚C/phút đến 245˚C giữ 2 phút, tăng 3˚C/phút đến 265˚C giữ 2 phút, tăng 4˚C/phút lên 280˚C giữ 15 phút. Nhiệt độ buồng tiêm mẫu 250˚C Nhiệt độ ECD 280˚C Thể tích bơm mẫu 1µl Kiểu bơm Không chia dòng 2.2.3.2. Phương pháp xử lý và đánh giá kết quả Theo lý thuyết sắc ký khí, trong một điều kiện sắc ký xác định đã chọn thì thời gian lƣu của chất là đại lƣơng đặc trƣng để định tính (phát hiện) các chất. Còn chiều cao và diện tích pic sắc ký có liên quan chặt chẽ đến nồng độ của chất. Trong một khoảng nồng độ xác định và không lớn, chúng có mối quan hệ tuyến tính nhƣ sau: Hi = k1.Ci = f(C) (2.6) Si = k2.Ci = f(C) (2.7) Trong đó: Hi và Si là chiều cao và diện tích của pic sắc ký của cấu tử i. Ci là nồng độ của cấu tử i với thời gian lƣu tRi. k1, k2 là các hằng số thực nghiệm phụ thuộc vào các điều kiện sắc ký. của pha tĩnh cũng nhƣ khí mang. Dựa vào công thức (2.6) hoặc (2.7) có thể xác định nồng độ các chất phân tích theo phƣơng pháp đƣờng chuẩn hay thêm chuẩn. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 26 Các số liệu thực nghiệm đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp toán thống kê với các thông số đặc trƣng sau [6]: + Giá trị trung bình: 1 1 n i i x x n    (2.8) + Độ lệch chuẩn: 2 1 ( ) 1 n i i x x s n      (2.9) + Độ lệch chuẩn tƣơng đối: (%) .100 s RSD x  (2.10) 2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 2.3.1. Thiết bị và dụng cụ - Các thiết bị thông thƣờng của phòng thí nghiệm. - Máy lắc cơ, chuyển động ngang, tần số 200 vòng/phút. - Máy đồng nhất mẫu tốc độ cao - Máy thổi khí nito - Màng lọc PTFE 0,45 μm. - Thiết bị cô quay chân không. - Máy sắc ký khí GC-2010 của hãng Shimadzu. - Cột: DB-5MS, pha tĩnh metylpolisiloxan với 5% phenyl, bề dầy lớp phim 0,25um, I.D 0,25mm, chiều dài cột 30m, nhiệt độ tối đa 325 0C. - Cân phân tích. - Khí mang: nitơ. - Các dụng cụ khác nhƣ các loại bình định mức, pipet, micropipette 2.3.2. Hóa chất Sử dụng các loại hóa chất có độ tinh khiết cấp GC hoặc cao hơn: - Nƣớc không chứa các chất gây ảnh hƣởng tới phƣơng pháp này và phù hợp với tiêu chuẩn ISO 3696: 1987, cấp 1. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 27 - Natri sunfat, Na2SO4 - Florisil, 100-200 mesh - Metanol, CH3OH. - Hexan, C6H14. - Dung môi hữu cơ: acetone, n-hexan, etylacetate, methanol, diclomethan, toluene (Fisher, Merk). - Chất chuẩn nhóm pyrethroid: + Lambda cyhalothrin (Sigma Alldrich, Mỹ): độ tinh khiết 99,1%. + Cypermethrin (Sigma Alldrich, Mỹ): độ tinh khiết 94,3%. + Deltamethrin (Sigma Alldrich, Mỹ): độ tinh khiết 99,7%. + Permethrin (Sigma Alldrich, Mỹ): độ tinh khiết 98,3%.  Chuẩn bị dung dịch chuẩn Dung dịch chuẩn gốc 1000mg/l: Cân chính xác 0,01g chất chuẩn lần lƣợt của từng pyrethroid, hòa tan vào từng bình định mức 10ml và định mức đến vạch bằng n-hexan. Chuẩn gốc đƣợc bảo quản ở nhiệt độ 0 - 5°C. Dung dich chuẩn hỗn hợp trung gian 10mg/l: lấy chính xác 0,1ml dung dịch chuẩn gốc của mỗi pyrethroid 1000mg/l cho vào bình định mức 10 và định mức đến vạch bằng n-hexan. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 28 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Khảo sát các điều kiện sắc ký tối ưu đối với việc phân tích các hoạt chất thuốc BVTV nhóm pyrethroid 3.1.1. Lựa chọn cột tách Cột tách (pha tĩnh) là yếu tố quan trọng trong phân tích sắc ký. Tùy bản chất của hỗn hợp chất phân tích mà lựa chọn cột tách với pha tĩnh thích hợp. Theo các tài liệu tham khảo để phân tích hỗn hợp các hợp chất nhóm pyrethroid ngƣời ta sử dụng loại cột mao quản trên thiết bị GC/ECD. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng tôi chọn cột tách mao quản DB-5MS với các thông số nhƣ sau: - Bản chất pha tĩnh: Metylpolisiloxan với 5% phenyl. - Chiều dài cột: 30m. - Đƣờng kính trong: 0,25mm. - Bề dày lớp phim: 0,25µm. - Nhiệt độ tối đa: 3250C. 3.1.2. Nhiệt độ cổng bơm mẫu, nhiệt độ detector, kiểu bơm Các thông số nhiệt độ cổng bơm mẫu, nhiệt độ detector, kiểu bơm những thông số cần đƣợc lựa chọn thích hợp để máy vận hành ổn định và thu đƣợc kết quả tốt. Nhiệt độ cổng bơm mẫu thông thƣờng có thể chọn từ 230-250˚C. Do hỗn hợp thuốc trừ sâu phân tích có nhiều chất ở nhiệt độ cao trên 250˚C nên nhiệt độ cổng bơm mẫu đƣợc đặt ở 250˚C nhằm đảm bảo điều kiện hóa hơi toàn bộ mẫu. Đầu dò ECD chịu đƣợc nhiệt độ cao từ 250˚C- 400˚C và để cho đầu dò hoạt động ổn định thì nhiệt độ áp đặt thƣờng cao hơn nhiệt độ cao nhất của chƣơng trình nhiệt lò cột từ 20˚C-25˚C. Do cột DB-5MS có khả năng chịu đƣợc nhiệt độ tối đa là 325˚C nên để đảm bảo tuổi thọ cột đồng thời cũng phù hợp với đối tƣợng các thuốc bảo vệ thực vật chƣơng trình nhiệt lò cột thƣờng ở mức tối đa từ 270˚C-280˚C. Vì Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 29 vậy, nhiệt độ đầu dò đƣợc chọn là 280˚C. Ở nhiệt độ này các chất phân tích sẽ hóa hơi hoàn toàn, không đọng lại trên đầu dò làm giảm độ nhạy của đầu dò. Ngoài ra, đối tƣợng mẫu là hỗn hợp có hàm lƣợng thuốc BVTV thấp nên kiểu bơm không chia dòng đƣợc lựa chọn. 3.1.3. Khảo sát chƣơng trình nhiệt độ cột tách Chuẩn hỗn hợp của: lambda-cyhalothrin 0,5mg/l, cypermethrin1,0mg/l, permethrin 1,0mg/l, deltamethrin 1,0mg/l đƣợc bơm vào hệ thống GC với các chƣơng trình nhiệt độ sau: - Chƣơng trình 1 (CT1): 80˚C giữ 1 phút, tăng 40˚C/phút lên 180˚C giữ 1 phút, tăng 25˚C/phút đến 245˚C giữ 2 phút, tăng 3˚C/phút đến 265˚C giữ 2 phút, tăng 4˚C/phút lên 280˚C giữ 15 phút. Tổng thời gian phân tích là 36,52 phút. - Chƣơng trình 2 (CT2): 80˚C giữ 1 phút, tăng 30˚C/phút lên 180˚C giữ 1 phút, tăng 20˚C/phút đến 245˚C giữ 2 phút, tăng 2˚C/phút đến 265˚C giữ 5 phút, tăng 5˚C/phút lên 280˚C giữ 10 phút. Tổng thời gian phân tích là 38,58 phút. - Chƣơng trình 3 (CT3): 80˚C giữ 1 phút, tăng 25˚C/phút đến 245˚C giữ 2 phút, tăng 4˚C/phút đến 265˚C giữ 25 phút. Tổng thời gian phân tích là 39,60 phút. - Chƣơng trình 4 (CT4): 80˚C giữ 1 phút, tăng 25˚C/phút đến 245˚C giữ 2 phút, tăng 4˚C/phút đến 265˚C giữ 20 phút, tăng 5˚C/phút lên 280˚C giữ 3 phút. Tổng thời gian phân tích là 40,60 phút. Các thông số còn lại: - Cột tách: DB-5MS - Khí mang: N2 với vận tốc 1,4ml/phút - Nhiệt độ ECD: 280˚C - Thể tích bơm: 1µl Kết quả thu đƣợc trình bày trong bảng 3.1. Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 30 Bảng 3.1: Thời gian lƣu của các hợp chất theo các chƣơng trình nhiệt độ Chƣơng trình tR λ-cyhalothrin (phút) tR permethrin (phút) tR cypermethrin (phút) tR deltamethrin (phút) CT1 15,331 ; 15,693 17,642 ; 17,988 19,982 ; 20,280 20,414 ; 20,546 24,332 ; 25,012 CT2 17,123 ; 17,545 19,726 ; 20,110 22,465 ; 22,887 23,051 ; 23,248 28,410 ; 29,137 CT3 15,538 ; 15,887 17,809 ; 18,151 20,395 ; 20,770 20,942 ; 21,127 26,865 ; 27,971 CT4 15,537 ; 15,886 17,806 ; 18,154 20,388 ; 20,787 20,951 ; 21,135 26,871 ; 27,983 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 uV(x10,000) la m b d a -c y h a lo th ri n la m b d a -c y h a lo th ri n p e rm e th ri n p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n d e lt a m e th ri n d e lt a m e th ri n Hình 3.1: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 1 Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 31 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 30.0 32.5 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 uV(x10,000) la m b d a -c y h a lo th ri n la m b d a -c y h a lo th ri n p e rm e th ri n p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n d e lt a m e th ri n d e lt a m e th ri n Hình 3.2: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 2 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 30.0 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 uV(x10,000) la m b d a -c y h a lo th ri n la m b d a -c y h a lo th ri n p e rm e th ri n p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n c y p e rm e th ri n d e lt a m e th ri n d e lt a m e th ri n Hình 3.3: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 3 Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 32 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 30.0 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 uV(x10,000) la m b d a- cy h al o th ri n la m b d a- cy h al o th ri n p er m et h ri n p er m et h ri n cy p er m et h ri n cy p er m et h ri n c y p er m et h ri n cy p er m et h ri n d el ta m et h ri n d el ta m et h ri n Hình 3.4: Sắc đồ các hoạt chất nhóm pyrethroid theo CT 4 Trong 3 chƣơng trình nhiệt độ đã khảo sát, từ sắc đồ và kết quả thu đƣợc nhận thấy chƣơng trình 2 tách các hoạt chất pyrethroid rõ ràng hơn, các pic đồng phân của λ-cyhalothrin, permethrin, cypermethrin, deltamethrin đƣợc tách tốt hơn và rút ngắn đƣợc thời gian phân tích. Do đó, chƣơng trình nhiệt độ 2 đƣợc lựa chọn cho các nghiên cứu tiếp theo.  Định danh các chất trên sắc ký đồ Dung dịch chuẩn chứa lần lƣợt các thuốc λ-cyahothrin, cypermethrin, permethrin, deltamethrin ở nồng độ 1,0mg/l đƣợc tiêm vào máy sắc ký để xác định vị trí các chất trên sắc ký đồ. Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện trong bảng 3.2. Bảng 3.2: Vị trí các chất trên sắc ký đồ Thứ tự peak Thời gian lƣu (phút) Đặc điểm peak Tên hoạt chất 1 15,348 ; 15,711 Mũi đôi λ-cyahothrin 2 17,657 ; 18,008 Mũi đôi Permethrin 3 19,997 ; 20,292 ; 20,410 ; 20,559 Mũi đa Cypermethrin 4 24,343 ; 25,040 Mũi đôi Deltamethrin Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 33 Lambda- cyhalothrin Permethrin 14.75 15.00 15.25 15.50 15.75 16.00 16.25 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 uV(x10,000) Chromatogram 17.00 17.25 17.50 17.75 18.00 18.25 18.50 18.75 min -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 uV(x10,000) Chromatogram Cypermethrin Deltamethrin 19.50 19.75 20.00 20.25 20.50 20.75 21.00 min 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 uV(x10,000) Chromatogram 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 min 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 uV(x10,000) Chromatogram Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 34 3.1.4. Khảo sát tốc độ khí mang Tốc độ khí mang có ảnh hƣởng lớn đến hiệu quả tách và số đĩa lý thuyết của quá trình tách. Việc khảo sát tốc độ khí mang đƣợc thực hiện: hỗn hợp nghiên cứu gồm 4 hợp chất thuốc: lambda cyhalothrin 0,5mg/l, cypermethrin 1,0mg/l, permethrin 1,0mg/l và deltamethrin 1,0mg/l đƣợc bơm vào hệ thống GC với các điều kiện sắc ký nhƣ sau: - Cột tách: DB-5MS - Chƣơng trình nhiệt độ 2 (tối ƣu ở trên) - Nhiệt độ ECD: 280˚C - Thể tích bơm: 1 µl - Khí mang: N2 với vận tốc 1,0ml/phút; 1,2ml/phút; 1,4ml/phút; 1,6ml/phút. Kết quả thu đƣợc chỉ ra ở bảng 3.3 và hình 3.5. Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của tốc độ khí mang đến quá trình tách chất Vkhí mang (ml/phút) λ – cyhalothrin tR (phút) Permethrin tR (phút) Cypermethrin tR (phút) Deltamethrin tR (phút) 1,6 14,721 ; 15,068 16,878 ; 17,199 19,184 ; 19,486 ; 19,612 ; 19,750 23,355 ; 23,998 1,4 15,348 ; 15,711 17,657 ; 18,008 19,997 ; 20,292 20,410 ; 20,559 24,343 ; 25,040 1,2 16,123 ; 16,521 18,627 ; 18,965 20,970 ; 21,258 ; 21,387 ; 21,533 25,653 ; 26,409 1,0 17,194 ; 17,634 19,839 ; 20,179 22,214 ; 22,521 ; 22,667 ; 22,826 27,450 ; 28,300 Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 35 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 uV(x10,000) la m b d a- cy h al o th ri n la m b d a- cy h al o th ri n p er m et h ri n p er m et h ri n cy p er m et h ri n cy p er m et h ri n c y p er m et h ri n cy p er m et h ri n d el ta m et h ri n d el ta m et h ri n 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 uV(x10,000) la m b d a- cy h al o th ri n la m b d a- cy h al o th ri n p er m et h ri n p er m et h ri n cy p er m et h ri n c y p er m et h ri n cy p er m et h ri n cy p er m et h ri n d el ta m et h ri n d el ta m et h ri n 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 min 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 uV(x10,000) la m b d a- cy h al o th ri n la m b d a- cy h al o th ri n p er m et h ri n p er m et h ri n cy p er m et h ri n c y p er m et h ri n cy p er m et h ri n cy p er m et h ri n d el ta m et h ri n d el ta m et h ri n VF = 1,2 ml/phút VF = 1,6 ml/phút VF = 1,4 ml/phút Luận văn Thạc Sĩ Nguyễn Thị Thơm 36 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 27.5 30.0 min 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 uV(x10,000) la m b d a- cy h al o th ri n la m b d a- cy h al o th ri n p er m et h ri n p er m et h

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluanvanthacsi_chuaphanloai_327_7241_1870205.pdf
Tài liệu liên quan