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氣相色譜中如何用保留值定性

2016-1-6　　閱讀(6504)

1. 利用已知物直接對照進行定性分析
    利用已知物直接對照法定性是一種zui簡單的定性方法，在具有已知標準物質的情況下常使用這一方法。將未知物和已知標準物在同一根色譜柱上，用相同的色譜操作 條件進行分析，作出色譜圖后進行對照比較。如圖， 中將未知試樣（a）與已知標準物質（b）在同樣色譜條件下得到的色譜圖直接進行比較，可以推測未知樣品中峰2可能是甲醇，峰3 可能是乙醇，峰4可能是正丙醇，峰7 可能是正丁醇，峰9 可能是正戊醇。當然，以上的推測只是初步的，如要得到準確的結論，有時還需要進一步的確認。在利用已知純物質直接對照進行定性時是利用保留時間（t R）直接比較，這時要求載氣的流速，載氣的溫度和柱溫度一定要恒定。載氣流速的微小波動，載氣溫度和柱溫度的微小變化，都會使保留值（t R）改變，從而對定性結果產生影響。使用保留體積（V R）定性，雖可避免載氣流速變化的影響，但實際使用是很困難的，因為保留體積的直接測定是很困難的，一般都是利用流速和保留時間來計算保留體積。為了避免 載氣流速和溫度的微小變化而引起的保留時間的變化對定性分析結果帶來的影響，可采用以下兩個方法：

 

（1）用相對保留值定性由于相對保留值 是被測組分與加入的參比組分（其保留值應與被測組分相近）的調整保留值之比，因此，當載氣的流速和溫度發生微小變化時，被測組分與參比組分的保留值同時發 生變化，而它們的比值——相對保留值則不變。也就是說，相對保留值只受柱溫和固定相性質的影響，而柱長，固定相的填充情況（即固定相的緊密情況）和載氣的 流速均不影響相對保留值（r is)。因此在柱溫和固定相一定時，相對保留值（r is)為定值，可作為定性的較可靠參數。
（2）用已知物增加峰 高法定性在得到未知樣品的色譜圖后，在未知樣品中加入一定量的已知純物質，然后在同樣的色譜條件下，作已加純物質的未知樣品的色譜圖。對比兩張色譜圖，哪 個峰加高了，則該峰就是加入的已知純物質的色譜峰。這一方法即可避免載氣流速的微小變化對保留時間的影響而影響定性分析的結果，又可避免色譜圖圖形復雜時 準確測定保留時間的困難。這是在確認某一復雜樣品中是否含有某一組分的辦法。
2.利用文獻值對照進行定性分析
在利用已知標準物直接對 照定性時，已知標準物質的得到往往是一個很困難的問題。一個實驗室也不可能備有很多的，各種各樣的已知標準物質。為此，#,-. 年匈牙利色譜學家E.Kovars先提出用保留指數（I）（retention index）作為保留值的標準用于定性分析，這是使用zui廣泛并被上*的定性指標。它具有重現性好（精度可達正負0.1指數單位或更低一些），標準物統一及溫度系數小等優點。 

    保留指數僅與柱溫和固定相性質有關，與色譜條件無關。不同的實驗室測定的保留指數的重現性較好，精度可達正負0.3個指數單位。所以，以保留指數定性是有一定的可靠性。

    用保留指數定性時需要知道被測的未知物是屬于哪一類的化合物，然后查找分析該類化合物所用的固定相和柱溫等色譜條件。一定要用色譜條件來分析未知物，并計算它的保留指數，然后再與文獻中所給出的保留指數值進行對照，給出未知物的定性分析結果。
    保留指數定性與用已知物直接對照定性相比，雖避免了尋找已知標準物質的困難，但它也有一定的局限性，對一些多官能團的化合物和結構比較復雜的天然產物是無法采用保留指數定性的。
    同一物質在同一柱上的保留指數與柱溫的關系通常是線性的，利用這一規律可以用內插法求出不同溫度下的保留指數。例如某物質的保留指數，在100℃時為654，150℃時為688，用內插法可求得在125℃時為671。
   由于不同物質的這一線性關系往往不平行。因此可以利用兩個或三個不同溫度時的保留指數進行對照，使定性分析的結果更為可靠。
    保留指數定性與用已知物直接對照定性一樣，定性結果的準確度往往也需用其他方法再加以確認。
    隨著計算機技術的發展，大量的保留指數可以貯存在計算機中，并可以通過計算將貯存在計算機中的標準保留指數轉換成用戶色譜條件下的保留指數和保留時間(t' R），然后用計算機的檢索功能進行定性分析。 

3. 利用保留值規律進行定性分析
    如前所述，無論采用已知物直接對照定性，還是采用（保留指數）對照定性，其定性的準確度都不是很高的，往往還需要其他方法再加以確認。如果將已知物直接對照定性與保留值規律定性結合，則可以大大提高定性分析結果的準確度。
（1） 雙柱定性采用已知物直接對照定性，在同一根柱子上進行分析比較來進行定性分析。這種定性分析結果的準確度往往不高，特別對一些同分異構體往往區分不出來。 如1-丁烯與異丁烯在阿皮松、硅油等非極性柱上有相同的保留值，這時如改用極性柱，1-丁烯與異丁烯將有不同的保留值，所以，可以在兩根不同極性的柱子 上，將未知物的保留值與已知物的保留值進行對比分析，這樣就可以大大提高定性分析結果的準確度。

 

 

  在用雙柱定性時，所選擇的兩根柱子的極性差別應盡可能大，極性差別越大，定性分析結果的可信度越高。
    由于非極性柱上各物質出峰順序基本上是按沸點高低出峰，而在極性柱上各物質的出峰順序則是主要由其化學結構所決定。因此雙柱定性在同分異構體的確認中有很重要的作用。
    在雙柱選擇上還可以選擇氫鍵締合能力有較大差異的不同柱子對一些形成能力不同的化合物進行定性分析。
    兩個純化合物在性能（極性或氫鍵形成能力等）不同的二根或多根色譜柱上有*相同的保留值（在不同柱上的保留時間不同），則這兩個純化合物基本上可以認定為同一個化合物。使用的柱子越多，可信度越高。

 

 

（2）碳數規律定性大量實驗結果表明：同系物間，在一定溫度下，調整保留值（也可采用比保留值，相對保留值）的對數與該分子的碳數成線性關系，即

 

 

 利用碳數規律可以在已知同系物中幾個組分保留值的情況下，推出同系物中其他組分的保留值，然后與未知物的色譜圖進行對比分析。
    在用碳數規律定性時，應先判斷未知物類型，才能尋找適當的同系物。與此同時，要注意當碳原子數 n=1 或 2 時，以及碳數較大時，可能與線性關系發生偏差。 

    這一規律適用于任何同系物或假同系物，如有機化合物中含有的硅、硫、氮、氧等元素的原子數及某些重復結構單元（如苯環，C=C 鍵，亞胺基等）的數目均與調整保留值的對數成線性關系。
（3）沸點規律定性大量實驗表明：同族具有相同碳原子數目的碳鏈異構體的調整保留值（也可用比保留值或相對保留值）的對數值與沸點成線性關系，即

 

 

關沸點的數據，就可以推斷該組分為何種化合物。與利用碳數規律進行定性一樣，對碳鏈異構體也可以根據其中幾個已知組分的調整保留值的對數與相應的沸點作圖，然后根據未知組分的沸點，在圖上求其相應的保留值，與色譜圖上的未知峰對照進行定性分析。



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