常用的定性方法
同修 / 2022-07-14
常用的定性方法
(1)純物質(zhì)對(duì)照法對(duì)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t'r、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(duì)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logt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(duì)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=aITb+bl
式中Tb——沸點(diǎn);
al——直線斜率;
bl——直線在logVa軸上的截距。
當(dāng)已知樣品為某一同系列,但沒(méi)有純樣品對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)化合物的定性鑒定是很有特征的,但對(duì)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(jiǎn)單的組成,然后用質(zhì)謂、光請(qǐng)鑒定則有助于解決許多問(wèn)題。早期用質(zhì)譜、光語(yǔ)定性都是把色請(qǐng)分離后的有關(guān)增分分別收集,再用質(zhì)語(yǔ)僅或光語(yǔ)僅逐個(gè)盛定,近年來(lái)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)譜儀和色譜一紅外光譜儀,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。
二、定量分析
在氣相色譜分析中的定量分析就是要根據(jù)色譜峰的峰高或峰面積來(lái)計(jì)算樣品中各組分的含量,但無(wú)論采用峰高或峰面積進(jìn)行定量,其物質(zhì)濃度(或百分含量)m和相應(yīng)峰高h(yuǎn).或峰面積Ai之間必須呈直線函數(shù)關(guān)系,符合數(shù)學(xué)式Ai=fimi,這是色譜定量分析的重要根據(jù)。定量方法很多,但各種定量方法的使用范圍和準(zhǔn)確程度是有條件的,一定要掌握各種方法的特點(diǎn),靈活運(yùn)用。
1.峰高、峰面積定量法——檢量線法(工作曲線法)
用峰高定量法計(jì)算,事先需要用不同的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配成不同濃度進(jìn)樣,這樣就會(huì)流出各不相同的色譜峰,由于濃度不同,同組分峰高亦不同,根據(jù)相應(yīng)數(shù)值就可繪出不同組分的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,如圖15-30所示。然后在同樣條件下進(jìn)行未知樣操作,從未知組分的峰高經(jīng)過(guò)查閱標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,即可得知該組分的濃度(或百分含量)。
本法較為簡(jiǎn)便,分析結(jié)果的準(zhǔn)確度主要決定于進(jìn)樣量的重復(fù)性和操作條件的穩(wěn)定程度,如果儀器和操作條件不穩(wěn)定,對(duì)結(jié)果影響很大,所以需定期校正標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。對(duì)于低沸點(diǎn)的組分,出峰早的組分、往往峰形較高而狹窄,如用峰面積定量存在一定困難,在這種情況下采用峰高定量法較好。
若用峰面積對(duì)濃度作圖,峰面積可按下述方法計(jì)算。如圖15-31所示,由于色譜峰外形接近于等腰三角形,所以根據(jù)計(jì)算等腰三角形面積的計(jì)算方法,近似地認(rèn)為峰面積A等于峰高乘半峰寬△t1/2。
A=h·2△t1/2
式中A—-為峰面積;
h——為峰高;
2△t1/2——為峰高一半處的峰寬。