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利用化學(xué)反應(yīng)或物理吸附進行定性


一個平凡的化學(xué)人 / 2018-07-28

    用化學(xué)反應(yīng)進行定性的方法有以下幾種:

    1.未知物通過特定的化學(xué)反應(yīng)(以及一部分物理處理方法,如吸附、分配等作用),使其色譜峰消失、減小或產(chǎn)生新的(反應(yīng)產(chǎn)物)峰,以確定其所屬類型。

    2.使未知物進行化學(xué)反應(yīng)(官能團試驗),觀察其物理變化,以確定其所屬類型。

    3.未知物分子中的官能團被氫取代,成為母體烴;通過對母體烴的鑒定、確定未知物的碳骨架.

    4.高聚物、生物大分子、甚至揮發(fā)性化合物通過熱裂解產(chǎn)物來進行鑒定。

    當(dāng)分析一種復(fù)雜的多組份混合物時,有時可以用化學(xué)反應(yīng)或物理方法來消除其中一種或多種類型化合物,使其峰在色譜圖中消失或變小,從而確定被消失或變小的峰所代表的化合物類型.

    在采用這種技術(shù)以前,必須先對未知物的類型作出一定的估計,以便選擇適宜的消除劑.反應(yīng)可以在進樣前單獨進行或在柱前的反應(yīng)器內(nèi)進行,后者較便利,因而應(yīng)用較廣泛。

   (1)消除方法

    消除的方法有二:

   (a)用兩個樣品—其一經(jīng)消除劑處理,另一不經(jīng)消除作用,在相同的色譜條件下各自進行色譜分析,然后對比二者的色譜圖,就可確定被消除的峰所代表的化合物類型。

   (b)用同一個樣品和兩個鑒定器一一-即樣品經(jīng)色譜柱分離后進入兩個鑒定器內(nèi),每次分析可同時得到兩個色譜圖.消除劑與鑒定器的排列有以下兩種方式:

   (i)當(dāng)?shù)谝昏b定器不損壞樣品時,

                               →進樣色譜柱第一鑒定器→消除劑

    第二鑒定器

   (i)當(dāng)?shù)谝昏b定器損壞樣品

                                                    第一鑒定器

                    進樣→色譜柱—分流器—消除劑→  第二鑒定器

       在上述任何一種情況下所得的兩個色譜圖均可按(a)法進行對照鑒定。

    盛定器和消除劑還可以有很多其它配合方法來取得有用的定性結(jié)果.例如樣品經(jīng)過色譜柱、一種消除劑和鑒定器后,用冷阱收集、再經(jīng)第二種消除劑處理后再進樣.如此反復(fù)多次,對同一樣品用許多種不同的消除劑,就可以鑒定一個非常復(fù)雜的混合物中的組分。

   (2)消除劑

    通常采用的消除劑有兩種:

   (a)物理消除劑

   (i)利用選擇性很強的色譜固定相來完全消除某些類型化合物,到目前為止,分子篩類型的吸附劑可能仍然是唯一廣泛實際應(yīng)用的選擇性消除劑.但一些具有特殊選擇性的固定液,例如含金屬(銀、汞)離子的固定液和四氯代苯二甲酸酯等也有較好的選擇消除效果.此外,重金屬脂肪酸鹽之保留胺類化合物、含硝基固定液之保留芳族化合物以及過渡元素絡(luò)合物之保留某種形狀分子等也是有應(yīng)用前景的。

   (ii)利用未知物在兩種不相混的溶劑中平衡時的不同分配系數(shù)來定性.例如將未知物先溶解于一定量的溶劑A中,進行色譜分析得出峰高ん1;然后將相同量的未知物又溶于與前同體積的溶劑A中,并與同體積的溶劑B相振搖,分出的A層進行色譜分析得出峰高ん2,用各種不同的溶劑對所得出的2/h1,即ー值,可以鑒定具有相似保留值的化合物.用這種方法鑒定性質(zhì)相似的有機農(nóng)藥被證明是極為有效的這種技術(shù)對于能用冷阱收集的未知物的鑒定尤其有用,所用溶劑如含有能形成配價鍵的金屬,則將會得到特殊的效果。

   (b)化學(xué)消除劑

   (i)利用化學(xué)反應(yīng)將揮發(fā)性化合物轉(zhuǎn)化為非揮發(fā)性衍生物而消除之。

    最有效的方法是將化學(xué)消除劑涂在多孔性的色譜載體上以增加試劑與樣品的接觸面積,然后裝在色譜柱前的一段柱內(nèi).這種裝置使較短的反應(yīng)柱能在一般載氣流速下完全消除某種特定類型化合物。

    表6-3列出一些適用于氣相色譜定性的消除劑(包括物理和化學(xué)).在應(yīng)用以前最好用標準物質(zhì)進行核對。

   (ii)將樣品在進樣前用化學(xué)試劑處理,使完全或部分生成非揮發(fā)性物質(zhì)而消除之,或生成其它揮發(fā)性物質(zhì)而得到新的色譜峰.另ー個很有效的方法是用一個針筒(~5毫升)作為反應(yīng)器,筒壁用試劑潤濕后抽取樣品蒸氣(10--10-??耍辽?,反應(yīng)幾分鐘后將反應(yīng)混合物注射人色譜柱,比較處理前后的色譜圖可以確定未知物中所含的官能團。

    

    許多常用的試劑可在這種技術(shù)中應(yīng)用,如表6-4所示。

 


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