Качественный анализ.

В ГЖХ выделяют следующие методы ка­чественного анализа: с использованием характеристик удержива­ния; с применением специальных детектирующих систем; с исполь­зованием химических реакций до хроматографической колонки или после нее; основанные на применении других химических, физиче­ских или физико-химических методов для идентификации собран­ных после колонки веществ в чистом виде; основанные на селек­тивном поглощении некоторых хроматографируемых веществ.

Методы с использованием характеристик удерживания широко применяются для качественного анализа, что обусловлено связью величин удерживания с термодинамическими функциями сорбции. В качестве параметров удерживания используют время (объем) удерживания и исправленное время (объем) удерживания . Однако из-за нестабильности абсолютных параметров, связанной с хроматографической аппаратурой, не обеспечивается достаточная точность при идентификации компонентов. Для це­лей идентификации удобнее использовать относительное время удерживания и относительный объем удерживания :

где и — приведенное время и объем удерживания стан­дартного вещества (вещества сравнения).

Изменения условий хроматографирования оказывают меньшее влияние на стабильность относительных параметров удержива­ния, чем на стабильность абсолютных характеристик. Однако большей независимости характеристик удерживания от парамет­ров хроматографирования добиваются путем использования двух или более стандартных веществ одинаковой химической приро­ды, из которых, как правило, одно элюируется ранее определяе­мого вещества, а другое — после него.

Наиболее широко применяют нормальный j или логарифми­ческий J индексы удерживания (индексы Ковача), которые опре­деляют с использованием в качестве стандартов нормальных па­рафинов и рассчитывают по формулам:

где и — приведенные времена удерживания н-парафинов с числом атомов углерода N и N + n.

При расчете индексов удерживания хроматографируемых веществ парафины подбирают таким образом, чтобы < < . Ве­личины индексов удерживания н-парафинов равны числу угле­родных атомов в молекуле углеводорода, умноженному на 100.

Идентификацию по параметрам удерживания проводят путем сравнения характеристик удерживания неизвестного вещества с характеристиками удерживания эталонного соединения при иден­тичных условиях хроматографирования. Можно использовать ме­тод, в котором известное вещество добавляют к исследуемому и наблюдают за изменением высоты пика. Если высота пика неиз­вестного компонента увеличилась после добавления эталонного вещества, то значит неизвестное вещество идентично эталонному соединению. Если после добавления эталонного соединения на хроматограмме появляются два пика или наблюдается искажение сторон пика, следовательно, неизвестное вещество и эталон — со­единения неидентичные. Для целей идентификации используют зависимости характеристик удерживания от химических, физичеких или физико-химических свойств веществ (температуры кипения, показателя преломления, числа функциональных групп, молекулярных масс, констант заместителей Гаммета или Тафта, молекулярной рефракции и т. д.) Идентификацию компонентов проводят также путем сравнения характеристик удерживания ве­щества на неподвижных фазах, различающихся полярностью.

В методах идентификации с применением специальных детек­тирующих систем информацию о природе разделяемых компо­нентов дают показания детектирующих систем.

Методы с использованием химических реакций до или после хроматографической колонки основаны на сочетании хромато­графии с взаимодействием веществ со специальными реактива­ми. Например, для идентификации непредельных соединений используют реакцию гидрирования (химическая реакция до ко­лонки). Идентификацию алкилгалогенов после колонки прово­дят, используя реакцию образования белого осадка AgCl при дей­ствии AgNO₃. Наличие непредельных углеводородов определяют по обесцвечиванию бромной воды или раствора КМnО₄ и т. д.

Методы, основанные на применении других химических, фи­зических или физико-химических методов идентификации, пре­дусматривают улавливание веществ, выходящих из хроматографи­ческой колонки в специальных ловушках. Затем компоненты идентифицируют с помощью масс-спектрометрии, инфракрасной спектроскопии, ЯМР и других методов.

В методах, основанных на селективном поглощении некоторых веществ (методики вычитания), селективно удерживают один или несколько компонентов с помощью, например, цеолитов или ио­нообменных смол. Поглотительную колонку можно устанавли­вать как до хроматографической колонки, так и после нее.