разделить. Например, в газовой хроматографии вещества разделяются на
различных сорбентах между собой.
Рис. 336.
Второй вариант задачи по идентификации методом ГЖХ
362
373
В случае определения органических веществ с возможностью
присутствия одновременно нескольких сотен веществ совпадение параметров
удерживания интересующего нас компонента и пика на хроматограмме с
другими веществами происходит довольно часто. Для того чтобы свести к
минимуму вероятность такого совпадения, проводят те же самые действия, что
и для неорганических веществ, но с использованием фазы другой полярности.
Если была колонка с неполярной фазой, то мы должны провести тот же самый
эксперимент на колонке с полярной фазой. И если на хроматограмме отметили
новый пик, то это значит, что анализируемого вещества нет, а если пик
увеличился по площади, то речь идёт о совпадении параметров удерживания.
И если на второй хроматограмме с использованием полярной фазы пик вырос,
это значит, что в пробе присутствует компонент «А».
Что делать, если у аналитика нет стандартного раствора с определяемым
веществом? В этом случае необходимо определить все параметры удеживания
всех пиков и сравнить параметры удерживания этих же пиков с литературными
значениями искомого компонента.
В случае разной аппаратуры, применения разных растворителей и даже
при малом изменении условий определения используют инварианты — такие
параметры удерживания, которые не зависят от условий эксперимента.
Третья
типовая
задача
идентификации
— функциональный анализ, т. е.
определение, какие органические вещества к какому классу относятся, пики
которых имеются на хроматограмме (рис. 337).
Рис. 337.
Третий вариант задачи по идентификации методом ГЖХ
Решение этой задачи осуществляется тремя различными способами или
их сочетаниями.
1. Применение селективных детекторов.
В случае жидкостной хроматографии используются спектрофотометри-
ческий детектор, детектор в ближней инфракрасной области. Различные
функциональные группы имеют свои максимумы поглощения. Сняв спект
какого-то пика на хроматограмме, можно по наличию характеристических
спектров поглощения функциональных групп провести функциональный
анализ.
363
374
Иногда можно решить задачу, проводя многоволновое детектирование в
видимой и ближней инфракрасной области спектра (сразу определять сигнал по
разным длинам волн). В случае газовой хроматографии групповая
идентификация может быть выполнена за счёт расчёта соотношений сигналов
катарометра, детекторов по теплопроводности и пламенно-ионизационного
детектора. От наличия функциональных групп зависит эффективное углеродное
число. Для каждого класса органических веществ соотношение сигналов
детектора по теплопроводности и пламенно-ионизационного детектора
различное. Применение электроно-захватного детектора, который реагирует на
атомы галогенов, присутствующих в молекуле, позволяет проводить
идентификацию галогенсодержащих соединений, термо-ионного детектора —
на наличие азот- и фосфоросодержащих органических веществ, фотометричес-
кого детектора — идентификацию фосфоро- и серосодержащих органических
веществ.
2. Использование до- и послеколоночных химических реакций.
Снимается хроматограмма по обычной схеме, а дальше перед
хроматографической колонкой помещается поглотитель с каким-то реактивом,
в котором происходит образование нелетучих продуктов, которые поступают в
детектор. Какие-то пики на хроматограмме исчезают, которые присутствовали
до колонки, значит, те вещества провзаимодействовали с веществом в колонке.
Например, если будем использовать раствор сульфата серебра в серной
кислоте, он будет связывать по донорно-акцепторному механизму все
ненасыщенные органические соединения, следовательно, пики этих соединений
будут отсутствовать на хроматограмме.
После недеструктивного детектирования (детектор по теплопроводности)
выходящий после детектора поток пропускается через микропробирки с
реагентами. Каждый из этих реагентов реагирует на тот или иной класс
органических соединений. Например, при попадании спирта в пробирку с калия
дихроматом в кислой среде происходит синее окрашивание и восстановление
дихромат-анионов в хромат-анионы, имеющие синее окрашивание. При
взаимодействии кетонов с раствором натрия нитропруссида образуется
красный осадок; при взаимодействии альдегидов с фенилгидразидами
происходит образование фенилгидразонов, имеющих жёлтое окрашивание.
Достоинства послеколоночного определения: простота и наглядность. Не
надо какого-то сложного оборудования, например масс-спектрометрического
детектора. Недостаток: события происходят при достаточно высокой
концентрации вещества в аналите.
3. Применение корреляционных зависимостей (рис. 337). Для различных
классов органических соединений, если посмотреть зависимость логарифма
объёмов удерживания от числа атомов углерода гомолога, от температуры
кипения, от молярной массы гомолога, то эти зависимости будут выражаться
прямыми линиями. Причём для каждого класса органических соединений будет
своя линия, не совпадающая с другим классом.
На рисунке 338 показана зависимость гомологов алканов, кетонов,
спиртов, аминов на неполярной стационарной фазе — силиконе. Таким
364
375
образом, если мы знаем, что наша смесь, например, состоит из спиртов, то,
определив объём удерживания или время удерживания, мы можем найти число
атомов углерода в гомологе и соответственно произвести его идентификацию.
Рис. 338.
Логарифмические зависимости различных классов
органических соединений от параметров удерживания
Если сопоставить между собой параметры удерживания различных
классов органических веществ на двух различных фазах, то для всех классов
органических соединений будут также выполняться эти корреляционные
зависимости. Зависимости будут представляться в виде прямой линии, причём
наклон прямой линии будет зависить от выбранной фазы, а принадлежность к
тому или иному классу будет определяться свободным числом
d
.
Чем по составу сложнее объект исследования, тем сложнее
идентификация. Если бы мы задались идентификацией всех классов
органических соединений, то вся координатная плоскость была бы исчерчена
линиями, может, какие-то из них и пересекались между собой.
Четвёртая
типовая
задача
идентификации
—
идентификация
компонентов в пробах неизвестного состава как химических индивидуумов,
включая их изомерию (рис. 339). Решение этой задачи осуществляется на
уровне специализированных лабораторий. Библиотека ИК-спектров на порядки
уступает по объёму библиотеке масс-спектров веществ.
Зачем, обладая масс-спектрометрическим детектором, прибегать к
Достарыңызбен бөлісу: |