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利用化学反应或物理吸附进行定性


一个平凡的化学人 / 2018-07-28

    用化学反应进行定性的方法有以下几种:

    1.未知物通过特定的化学反应(以及一部分物理处理方法,如吸附、分配等作用),使其色谱峰消失、减小或产生新的(反应产物)峰,以确定其所属类型。

    2.使未知物进行化学反应(官能团试验),观察其物理变化,以确定其所属类型。

    3.未知物分子中的官能团被氢取代,成为母体烃;通过对母体烃的鉴定、确定未知物的碳骨架.

    4.高聚物、生物大分子、甚至挥发性化合物通过热裂解产物来进行鉴定。

    当分析一种复杂的多组份混合物时,有时可以用化学反应或物理方法来消除其中一种或多种类型化合物,使其峰在色谱图中消失或变小,从而确定被消失或变小的峰所代表的化合物类型.

    在采用这种技术以前,必须先对未知物的类型作出一定的估计,以便选择适宜的消除剂.反应可以在进样前单独进行或在柱前的反应器内进行,后者较便利,因而应用较广泛。

   (1)消除方法

    消除的方法有二:

   (a)用两个样品—其一经消除剂处理,另一不经消除作用,在相同的色谱条件下各自进行色谱分析,然后对比二者的色谱图,就可确定被消除的峰所代表的化合物类型。

   (b)用同一个样品和两个鉴定器一一-即样品经色谱柱分离后进入两个鉴定器内,每次分析可同时得到两个色谱图.消除剂与鉴定器的排列有以下两种方式:

   (i)当第一鉴定器不损坏样品时,

                               →进样色谱柱第一鉴定器→消除剂

    第二鉴定器

   (i)当第一鉴定器损坏样品

                                                    第一鉴定器

                    进样→色谱柱—分流器—消除剂→  第二鉴定器

       在上述任何一种情况下所得的两个色谱图均可按(a)法进行对照鉴定。

    盛定器和消除剂还可以有很多其它配合方法来取得有用的定性结果.例如样品经过色谱柱、一种消除剂和鉴定器后,用冷阱收集、再经第二种消除剂处理后再进样.如此反复多次,对同一样品用许多种不同的消除剂,就可以鉴定一个非常复杂的混合物中的组分。

   (2)消除剂

    通常采用的消除剂有两种:

   (a)物理消除剂

   (i)利用选择性很强的色谱固定相来完全消除某些类型化合物,到目前为止,分子筛类型的吸附剂可能仍然是唯一广泛实际应用的选择性消除剂.但一些具有特殊选择性的固定液,例如含金属(银、汞)离子的固定液和四氯代苯二甲酸酯等也有较好的选择消除效果.此外,重金属脂肪酸盐之保留胺类化合物、含硝基固定液之保留芳族化合物以及过渡元素络合物之保留某种形状分子等也是有应用前景的。

   (ii)利用未知物在两种不相混的溶剂中平衡时的不同分配系数来定性.例如将未知物先溶解于一定量的溶剂A中,进行色谱分析得出峰高ん1;然后将相同量的未知物又溶于与前同体积的溶剂A中,并与同体积的溶剂B相振摇,分出的A层进行色谱分析得出峰高ん2,用各种不同的溶剂对所得出的2/h1,即ー值,可以鉴定具有相似保留值的化合物.用这种方法鉴定性质相似的有机农药被证明是极为有效的这种技术对于能用冷阱收集的未知物的鉴定尤其有用,所用溶剂如含有能形成配价键的金属,则将会得到特殊的效果。

   (b)化学消除剂

   (i)利用化学反应将挥发性化合物转化为非挥发性衍生物而消除之。

    最有效的方法是将化学消除剂涂在多孔性的色谱载体上以增加试剂与样品的接触面积,然后装在色谱柱前的一段柱内.这种装置使较短的反应柱能在一般载气流速下完全消除某种特定类型化合物。

    表6-3列出一些适用于气相色谱定性的消除剂(包括物理和化学).在应用以前最好用标准物质进行核对。

   (ii)将样品在进样前用化学试剂处理,使完全或部分生成非挥发性物质而消除之,或生成其它挥发性物质而得到新的色谱峰.另ー个很有效的方法是用一个针筒(~5毫升)作为反应器,筒壁用试剂润湿后抽取样品蒸气(10--10-。克/毫升),反应几分钟后将反应混合物注射人色谱柱,比较处理前后的色谱图可以确定未知物中所含的官能团。

    

    许多常用的试剂可在这种技术中应用,如表6-4所示。

 


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