3.6. Якісний хроматографічний аналіз
Якісними характеристиками розділених компонентів суміші є визначені у заданих умовах параметри утримування. Найчастіше з метою ідентифікації використовують відносні параметри утримування та індекси утримування Ковача, величини яких порівнюють з довідниковими даними.
До параметрів утримування належать час, відстань та об’єм утримування. Оскільки вони залежать не тільки від характеру речовини, а й від конструктивних особливостей і режиму роботи хроматографа, то для якісного аналізу використовують не їх абсолютні, а відносні значення. Величини відносних параметрів утримування розраховують з експериментальних даних як відношення значення виправленого часу утримування (чи виправленого об’єму утримування ) компонентів до величини відповідного виправленого параметру утримування речовини, що входить до складу аналізованої суміші (або спеціально введеної) та вибраної як стандарт. Визначені таким чином величини відносних параметрів утримування порівнюють з табличними, на основі чого робиться висновок про якісний склад досліджуваної проби.
В основі методу ідентифікації за індексами утримування Ковача лежить лінійна залежність між логарифмом виправленого об’єму утримування і числом атомів карбону в молекулі нормальних вуглеводнів.
Ковач запропоновував присвоїти членам гомологічного ряду нормальних вуглеводнів постійні значення індексів утримування, величина яких не залежить від умов процесу хроматографічного розділення, завжди залишається постійною і розраховується як добуток числа атомів карбону в молекулі на 100. Тоді величина індексу утримування Ковача для метану становить 100, для етану - 200, для пропану - 300 і т.д.
Для ідентифікації речовини в певних зафіксованих умовах процесу розділення на конкретній нерухомій рідкій фазі спочатку визначають величини логарифмів об’єму утримування таких членів гомологічного ряду нормальних вуглеводнів, які виходять з колонки за часом до та після аналізованої сполуки і будують залежність lgV’−індекс утримування Ковача.
Далі в тих самих умовах визначають величину lgV’ досліджуваної сполуки та з одержаної раніше графічної залежності (рис. 3.3) визначають відповідне значення величини індекса утримування цієї речовини.
Рис. 3.3. Графік залежності логарифма виправленого об’єму утримування від числа атомів вуглецю в молекулах гомологічного ряду алканів
Збігання одержаних значень індексів утримування Ковача з табличними значеннями для індивідуальних сполук в тих самих умовах дає змогу встановити якісний склад аналізованої проби.
Для визначення індексу утримування можна також використовувати розрахунковий метод. Для цього точно визначають час утримування аналізованої речовини і двох н-алканів, один з яких (з числом атомів карбону в молекулі - z) виходить з колонки до, а другий (з числом атомів карбону в молекулі z + 1) - після визначуваної сполуки. Далі визначають час утримування компонента, що не сорбується і розраховують виправлені часи утримування всіх трьох сполук(τi, τz, τz+1). Величину індекса утримування розраховують як:
, (3.15)
де τ'r - виправлений час утримування невідомого компонента, пік якого знаходиться між піками н-алканів з кількістю атомів карбону (z) та (z+1); τ'z, τ'z+1 - виправлені часи утримування н-алканів з кількістю атомів карбону z та z+1; z - число атомів карбону н-алкану.
Індекси Ковача, одержані під час хроматографування різних речовин на певних нерухомих фазах і за певних температур, наведені у довідниках. Збігання визначених індексів утримування невідомої речовини з табличними даними для відомих речовин дозволяє провести їх ідентифікацію.
Вчений М.С.Вігдергауз запропонував для якісного аналізу використовувати лінійні індекси утримування:
. (3.16)
Індекси Вігдергауза використовуються так само, як і індекси Ковача.
Найпростішим методом якісного хроматографічного аналізу є порівняння параметрів утримування. Наприклад, якщо час утримування відомої індивідуальної речовини збігається (в межах 1-5 секунд) з часом утримування якогось піка в досліджуваному зразку за однакових умов хроматографування, то можна сподіватися, що ця речовина присутня в пробі. Негативний результат є однозначним, тоді як позитивний результат не дозволяє зробити впевненого висновку про присутність конкретної речовини в аналізованій суміші, оскільки різні речовини можуть мати однакові сорбційні властивості на даному сорбенті.