Качественный анализ. Способы идентификации

Лекция 7

План лекции. Особенности ввода проб в ГХ анализе. Качественный анализ. Методы идентификации веществ. Методы количественного анализа. Погрешности анализа.

 

ВВОД ПРОБЫ

Стадии хроматографического анализа: подготовка пробы — дозирование — разделение — детектирование — обработка данных. Процесс ввода пробы (дозирования) во многом определяет конечный ре­зультат всего хроматографического анализа.

Любая система ввода пробы должна удовлетворять трем общим требованиям:

1) вносить минимальный вклад в размывание хроматографических пиков;

2) обеспечивать максимальную точность и воспроизводимость дозируемого количества образца в разделительную колонку;

3) не изменять количественный и качественный состав в процессе дозирования.

Количество вещества пробы в хроматографии может меняться на много порядков: от нанограммовых - для капиллярных колонок до килограммовых - для препаративных целей. Каждая система ввода рассчитана на вполне определенный интервал объема пробы.

Размывание пробы в системе ввода зависит от конструкции дозатора и условий его эксплуатации. Основные характеристики системы ввода должны обеспечивать:

• Минимальный мертвый объем.
• Такой поток подвижной фазы, который перемещает весь образец в колонку.
• Кроме этого — строгое постоянство температурных режимов.

Необходимость дозирования образца с высокой точностью связана с тем, что хроматография является относительным методом. Т. е. методом, основанным на сравнении параметров изучаемого и эталонного объекта. При количественных измерениях способом абсолютной градуировки погрешность анализа существенно зависит от погрешности дозирования пробы.

Качественный состав пробы может меняться:

Во-первых, из-за разложения термолабильных соединений при контакте с нагретым металлом стенок испарителя.

Во вторых, вследствие каталитических превращений или селективной сорбции на поверхности металла.

 

Методы расчета параметров хроматограмм

Положение хроматографического пика на хроматограмме (удерживаемый объем или время удерживания) характеризует природу вещества. Площадь хроматографического пика пропорциональна количеству данного вещества, прошедшего через детектор.

 

Качественный анализ. Способы идентификации

1.Идентификация по параметрам удерживания — это t_R, и V_r. Эти параматры характеризуются хорошей воспроизводимостью, относительные стандартные отклонения не превышают 0,02. Совпадение величин удерживания неизвестного и стандартного соединений свидетельствует о том, что эти соединения могут быть идентичными. Если различные вещества имеют одинаковое время удерживания, то для большей достоверности идентификации сравнение хроматографических параметров проводят в сильно различающихся условиях. Например, получают данные об их хроматографическом поведении на колонках с различными неподвижными фазами.

При сравнении хроматограмм, полученных на разных приборах используют исправленное время удерживания и исправленный удерживаемый объем.

Часто идентификацию проводят по относительному удерживанию t_отн, т. е. по отношению удерживаемого объема определяемого компонента к удерживаемому объему вещества, принятого за стандарт:

t_отн = t_R / t_R,ст = V_R / V_R,ст

Относительное время удерживания зависит только от состава подвижной и неподвижной фаз.

2.Второй способ основан на применении индексов удерживания Ковача. В этом случае за стандарт берут два соседних алкана, один из которых элюируется до, а второй после исследуемого соединения, т. е. t^/_R(Z) < t^/_R(x) < t^/_R(z+1), где z - число атомов углерода в алкане. Логарифмический индекс удерживания рассчитывают по формуле

Для любого н-алкана I = 100z. Для всех других соединений можно рассчитать индекс Ковача, используя справочные таблицы.

Идентификация по индексам удерживания более надежна, чем по относительным удерживаемым объемам. Поэтому их используют не только для идентификации, но и для сравнительной оценки селективности неподвижных фаз.

3. Закономерность изменения параметров удерживания в гомологическом ряду органических соединений также создает основу для идентификации. Например, в ГХ используют зависимость логарифма исправленного удерживаемого объема от числа углеродных атомов z в соединениях или от температуры кипения (Т_кип).

lgV^/_R = A + Bz,

lgV^/_R = A ₊ BT_киn

где А и В — произвольные константы, зависящие от условий анализа и функциональной группы соединений, входящих в состав гомологического ряда.

Например, хочу проанализировать спирты. Первая зависимость будет для спиртов нормального строения: н-пропан, н-бутан, н-пентан, н-гексан и т.д. Вторая — доя изо-спиртов: изо-пропан, изо- бутан.ю изо-пентан и т.д.

4.Для идентификации используют также сочетание двух детекторов или проводят химические реакции до и после хроматографирования.