Применение гжх в исследовании нефтей

ГЖХ является в настоящее время важнейшим аналитическим методом при химических и геохимических исследованиях нефти, нефтяных фракций и нефтепродуктов. ГЖХ позволяет проводить качественный и количественный анализ смеси.

Качественный анализ смеси

Качественный анализ смеси, т.е. идентификация отдельных соединений, дающих индивидуальные пики. Иначе, качественный состав смеси может быть установлен с помощью хроматографической методики по характеристикам полученной хроматограммы или по результатам анализа компонентов смеси после прохождения колонки подходящим химическим или физико-химическим методом. Для идентификации соединений существуют следующие методы:

• 1) прямой метод – на выходе из колонки собирают отдельные фракции (индивидуальные вещества) и анализируют независимыми методами: ИК-, УФ-, масс-спектроскопия, ЯМР-

• 2) метод сравнения параметров удерживания:

• а) сравнение времен удерживания неизвестного вещества с временем удерживания эталона, получили хроматограмму смеси ароматических соединений, анализируем бензол и сравниваем с неизвестной хроматограммой, либо делаем хроматограмму неизвестного смеси с введением определенного количества бензола (сравниваем времена удерживания, интенсивность и ширину пиков)

• б) сравнение времен удерживания разделяемых компонентов со справочными данными, на время удерживания влияют: природа, качество подвижной и неподвижной фазы,

• длина колонки, скорость газа-носителя

в) индекс Ковача: значение J(ков) пропорционален числу атомов углерода в молекуле, необходимо указывать неподвижную фазу, т.к.J(ков) для одного и того же углеводорода на разных фазах будет разный,

г) использование аналитической или графической зависимости между параметрами удерживания и характеристиками структуры:

lg V’_уд = a * n_c + b

где V’_уд –относительный (приведенный) удерживаемый объем,

n_{c -}количество атомов углерода

a, b – коэффициенты, характерные для каждого класса УВ (ароматических и алифатических)

Удерживаемый объем (V_R) определяется как объем газа, прошедшего через колонку с момента ввода пробы до момента появления максимального пика и может быть выражен:

V_R = v _ср * t _R

v _{ср –} средняя скорость газа-носителя, выражается в мл/мин,t _R – время удерживания

Относительный (приведенный) удерживаемый объем определяется соотношением:

V’_R = V_R - V_o

где V_o - характеризует удерживаемый объем несорбирующегося газа, или мертвый объем колонки.

Берут смесь индивидуальных веществ (н-алканов), определяют V’ _уд, находят lg и строят прямую, затем снимают хроматограмму неизвестной смеси алканов, рассчитывают удерживаемые объемы для каждого пика V’₁ V’₂ V’₃ V’₄ ….. находят lg и смотрят на графике, соответственно, количество атомов углерода n_c. (рис. )

lg V’_уд n - алканы

lg V’_{2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _}

_I Аром УВ

_{_ _ _ _ _ _ I}

_I

lg V’_{1--------------_ _ _ _ _ _ _ _ _}tg  _{_ _}

I I

_{_ _ _ I _ _ _ _ _ ___ I __ ___ ___ __}

I I

_{I I}

_{__ _ _ _ I _ _ _ I_ _ _ I _ _ _ I _ _ _}

0 10 20 30 40 n c

Все перечисленные методы относятся к методам индивидуальной идентификации – установления структуры соединений, соответствующих каждому хроматографическому пику.

Методы групповой идентификации углеводородов

Снимают хроматограмму, устанавливают и выделяют среди всех пиков часть таких, которые принадлежат определенной группе соединений.