Характеристики удерживания Индивидуальную идентификацию компонентов в анализируемой пробе вещества методом аналитической хроматографии проводят двумя способами: 1. Сравнивают характеристики удерживания компонентов анализируемой пробы вещества с характеристиками удерживания соответствующих индивидуальных компонентов, представляющих собой чистые индивидуальные вещества сравнения (например, химический реактив «гексан для хроматографии»), или стандартные образцы состава вещества. Хроматограммы анализируемого вещества и хроматограммы вещества сравнения должны быть измерены в одинаковых условиях. 2. Сравнивают характеристики удерживания компонентов анализируемой пробы вещества с характеристиками удерживания предполагаемых компонентов, представленных в хроматографических справочных таблицах. Данные измерений параметров удерживания анализируемого вещества и вещества сравнения должны быть приведены к стандартным условиям. Рис. 7. Хроматограмма, иллюстрирующая параметр удерживания – расстояние удерживания [Пецев Н., Коцев Н. Справочник по газовой хроматографии: Пер. с болг. – М.: Мир, 1987. – 260 с. – Рис.9.1, С.88] l0 - расстояние удерживания несорбирующихся компонентов; lR - общее расстояние удерживания хроматографируемого компонента; lR* исправленное (приведенное) расстояние удерживания. 1. Расстояние удерживания lR ,мм – расстояние от ввода пробы на хроматограмме до вершины соответствующего пика, рис.7. 1а. Исправленное (приведенное) расстояние удерживания, lR* – расстояние от вершины пика несорбирующихся компонентов до максимума соответствующего пика, мм. Рассчитывают по формуле: lR*= lR - l0 , где l0 – расстояние от ввода пробы до вершины пика несорбирующихся компонентов, мм. 2. Время удерживания tR , мин. – время, прошедшее от момента ввода пробы в колонку до момента записи максимума соответствующего пика. Рассчитывают по формуле: tR = lR /Uдл , где Uдл, – скорость движения диаграммной ленты в потенциометре, мм/мин, (часто время удерживания измеряется непосредственно с помощью секундомера). 2а. Исправленное (приведенное) время удерживания tR*, мин. – время, прошедшее с момента появления максимума пика несорбирующегося компонента до появления максимума пика соответствующего соединения, рассчитывают по формуле: tR* = lR* /Uдл = tR - t0= lR /Uдл - t0, где t0 – время удерживания несорбирующегося компонента. Время удерживания есть функция длины колонки, скорости потока газа-носителя, сорбируемости, температуры колонки. Величиной, не зависящей от скорости потока газа-носителя, является объем удерживания. 3. Объем удерживания (удерживаемый объем) VR, см3 – объем газа-носителя, прошедшего через колонку, нагретой до определенной температуры, за время от момента ввода пробы до момента регистрации максимума соответствующего пика на хроматограмме. Рассчитывают по формуле: VR = Uг-н tR, где Uг-н – объемная скорость газа носителя, см3/мин 3а. Исправленный (приведенный) объем удерживания VR *, см3 – объем удерживания с поправкой на объем удерживания несорбирующегося компонента (V0). Рассчитывают по формуле: VR * = VR - V0 = Uг-н tR*, 4. Эффективный (истинный) объем удержания Vэф, см3, приведённый объёмудерживания, исправленный с учетом перепада давления в колонке. Рассчитывают по формуле: Vэф = jVR * , где j – поправочный коэффициент, учитывающий сжимаемость газа носителя в колонке: j = 1.5 [(Рвх/Р0)2 - 1]/[(Рвх/Р0)3 - 1] где Рвх и Р0– давление газа-носителя на входе и на выходе из хроматографической колонки соответственно, атм.; Таким образом, истинный удерживаемый объем равен: Vэф = 1.5 VR *[(Рвх/Р0)2 - 1]/[(Рвх/Р0)3 - 1] 5. Удельный объем удерживания при температуре колонки, отнесённый к единице массы неподвижной фазы в колонке, VmT, см3. Рассчитывают по формуле: VmT = Vэф /m , где m – мacca неподвижной фазы в колонке, г 6. Удельный объем удерживания Vm0, см,3 – удельный объем удерживания при температуре колонки, приведенный к 273 К, рассчитывают по формуле: Vm0 = VmT (273/Ткол) или Vm0 = {1.5 VR * [(Рвх/Р0)2 - 1]/[(Рвх/Р0)3 - 1] (273/Ткол)}/ m В газо-жидкостной хроматографии удельный удерживаемый объем представляет собой физико-химическую константу. Значение ее зависит только от природы жидкой фазы и не зависит от условий хроматографического разделения и регистрации. Величина Vm0 может быть использована для идентификации компонентов в качественном анализе пробы вещества, если хроматограммы анализируемой пробы вещества и пробы вещества сравнения записаны в разных условиях. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ А. Способ идентификации компонентов в пробе анализируемого вещества путём сравнения характеристик удерживания компонентов анализируемой пробы вещества с характеристиками удерживания компонента в пробе вещества сравнения (эталона). Выполнение работы 1.Записать условия хроматографирования пробы анализируемого вещества. Uдл - t0 = Uг-н = Рвх = Р0 = m = Ткол = 2. На полученных хроматограммах измерить расстояния удерживания (мм) отдельных компонентов пробы анализируемого вещества и расстояния удерживания (мм) компонентов пробы веществ сравнения, наличие которых предполагается в анализируемом веществе. В качестве веществ сравнения использованы химические реактивы, чистые для хроматографии, которые принимают за однокомпонентное вещество, т.е. принимают, что содержание одного компонента составляет 100 %. Результаты измерений записывают в таблицу 2. 3. Рассчитать время удерживания каждого компонента пробы анализируемого вещества и компонентов веществ сравнения по п.2 и 2а. Результаты расчета свести в таблицу 2. 4. Рассчитать удерживаемые объемы для всех компонентов по п.3. Результаты расчета свести в таблицу 2. 5. Рассчитать удельные объемы удерживания для всех компонентов по п.п. 5 и 6. Результаты расчета свести в таблицу 2. Таблица 2. Экспериментальные данные и результаты расчетов № | Компонент | lR, мм | tR* , мин | VR * , см3 | Vэф, см3 | VmT, см3 | Vm0, см3 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 6. Идентифицировать пики компонентов пробы анализируемого вещества по совпадению значений параметров удерживания компонентов веществ сравнения с указанием достоверности принятого решения в %. Выводы: 1. Объект химического анализа – 2. Определяемые компоненты – 3. Выполненные виды химического анализа – __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ 4. Метод химического анализа – |