在氣相色譜分析中,當(dāng)操作條件確定后,將一定量樣品注入色譜柱,經(jīng)過一定時(shí)間,樣品中各組分在柱中被分離,經(jīng)檢測器后,就在記錄儀上得到一張確定的色譜圖。由譜圖中每個(gè)組分峰的位置可進(jìn)行定性分析,由每個(gè)色譜峰的峰高或峰面積可進(jìn)行定量分析。
氣相色譜的定性分析就是要確定色譜圖中每個(gè)色譜峰究竟代表什么組分。因此必須了解每個(gè)色譜峰位置的表示方法及定性分析的方法。
常用的定性分析方法:
(1)純物質(zhì)對照法 對組成不太復(fù)雜的樣品,若欲確定色譜圖中某一未知色譜峰所代表的組分,可選擇一系列與未知物組分相接近的標(biāo)準(zhǔn)純物質(zhì),依次進(jìn)樣,當(dāng)某一純物質(zhì)的保留值(可為tr'、ris、Vg、I)與未知色譜峰的保留值相同時(shí),即可初步確定此未知色譜峰所代表的組分。
嚴(yán)格的講,僅在一根色譜柱上利用純物質(zhì)和未知組分的保留值相同,作為定性的依據(jù)是不完善的,因?yàn)樵谝桓V柱上,可能有幾種物質(zhì)具有相同的保留值。如果可能,應(yīng)在兩根極性不同的色譜柱上進(jìn)行驗(yàn)證,如在兩根極性不同的柱上純物質(zhì)和未知組分的保留值皆相同,就可確證未知物與純物質(zhì)相同。
(2)利用保留值的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性 大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果已證明,在一定柱溫下,同系物的保留值對數(shù)與分子中的碳數(shù)成線性關(guān)系,此即為碳數(shù)規(guī)律,可表示為:
logtr'=an+b
式中 n——碳數(shù);
a——直線斜率;
b——直線在logtr'軸上的截距。
另外同一族的具有相同碳數(shù)的異構(gòu)體的保留值對數(shù)與其沸點(diǎn)成線性關(guān)系,此即為沸點(diǎn)規(guī)律,可表示為:
logVg=a1Tb+b1
式中 Tb——沸點(diǎn);
a1——直線斜率;
b1——直線在logVg軸上的截距。
當(dāng)已知樣品為某一同系列,但沒有純樣品對照時(shí),可利用上述兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性。
(3)利用其它方法定性
① 利用化學(xué)方法配合進(jìn)行未知組分定性:有些帶官能團(tuán)的化合物能與一些試劑起化學(xué)反應(yīng)從樣品中除去,從比較處理前后兩個(gè)樣品的色譜圖,就可以認(rèn)出那些組分屬于某族化合物。
還可在柱后把流出物通入有選擇性的化學(xué)試劑中,利用顯色、沉淀等現(xiàn)象對未知物進(jìn)行定性。只要在柱后更換裝有不同試劑的試管,就有可能對混合樣中各組分進(jìn)行鑒定。
② 結(jié)合儀器進(jìn)行定性:氣相色譜是比較高效的分離分析工具,但對復(fù)雜的混合物單靠色譜定性鑒定存在很大的困難,而紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振等儀器分析方法對化合物的定性鑒定是很有特征的,但對復(fù)雜混合物的分析有困難,因此如果用氣相色譜法將復(fù)雜混合物分成單個(gè)或簡單的組成,然后用質(zhì)譜、光譜鑒定則有助于解決許多問題。早期用質(zhì)譜、光譜定性都是把色譜分離后的有關(guān)餾分分別收集,再用質(zhì)譜儀或光譜儀逐個(gè)鑒定,近年來發(fā)展了氣相色譜與質(zhì)譜或紅外光譜在系統(tǒng)上直接聯(lián)用的色譜-質(zhì)譜儀和色譜-紅外光譜儀,分離和定性同時(shí)進(jìn)行,當(dāng)色譜分析完畢時(shí),質(zhì)譜或光譜的譜圖也就全部得到。