Качественный анализ компонентов
Рефераты >> Химия >> Качественный анализ компонентов

Для спектрального анализа в инфракрасной области требуется относительно небольшая проба — 5 мкг в твердом виде и 50 мкг в растворе. Чувствительность повышается при использовании методов, основанных на преобразовании Фурье, при этом достаточно всего 0,05 мкг пробы. Этот метод анализа прекрасно дополняет данные, полученные на масс-спектрометре, и дает информацию о функциональных группах, а иногда и о структуре вещества. Имеется несколько приемов, позволяющих анализировать разделенные на хроматографе вещества с помощью ИК-спектрофотометра. Наиболее простым является концентрированно на таблетке КВч. Собранную с хроматографа и упаренную до 1—2 капель фракцию наносят микрошприцем на 5—10 мг порошка бромида калия, причем каждую новую порцию раствора выпаривают на таблетке, пропуская сухой ток инертного газа.

Рис.1. Сосуд для концентрирования образца на микротаблетке КВг для спектрального анализа:

1 — КВг; 2 — собранная фракция; 3 — игла для подкожных инъекций; 4 — подача сухого азота

Другой путь состоит в выпаривании всей собранной фракции в сосуде с выпуклым дном (рис. 1), на котором находится порошок бромида калия. Растворитель полностью удаляют, а порошок бромида калия перемешивают и спрессовывают в микротаблетку. Таблетку из бромида калия можно непосредственно перенести в зону масс-спектрометр или в ИК-спектрофотометр. Можно вводить концентрированную фракцию в микрокювету спектрофотометра и сканировать, используя компенсирующий растворитель. Метод, основанный на преобразовании Фурье, дает довольно высокую чувствительность.

Применяют метод анализа в ИК-области с использованием комбинационного рассеяния. Растворитель, содержащий вещество, выпаривают на специальной пластинке, на которой остается тонкая пленка, после чего снимают спектральную характеристику. И здесь для повышения чувствительности желательно иметь прибор с преобразователем Фурье.

Для идентификации хроматографических пиков можно использовать спектры, определяющие структуры, содержащие 1Н, 11В, 13С, 19F, 31Р. Хотя для спектров ЯМР требуется большое количество образца (до 1000 мкг), при применении методов, основанных на преобразовании Фурье, значительно повышается чувствительность, так как многократное сканирование улучшает отношение сигнала к шуму и позволяет работать с малыми (до 5 мкг) количествами образца. Растворитель удаляют из хроматографической фракции полностью и заменяют его подходящим для ЯМР растворителем.

Из других методов идентификации следует отметить элементный анализ, требующий от 200 до 1000 мкг вещества, полярографию (0,01 мкг вещества), спектрофлуориметрию-,(0,05 мкг вещества) и, наконец, спектральный анализ в УФ- и видимой областях (0,1 мкг).

Простым, надежным и удобным способом определения функциональных групп являются цветные селективные реакции, для которых требуется всего 0,1 мкг вещества. Совпадение времени удерживания и соответствующая цветная реакция являются надежным подтверждением правильности структуры. Иногда достаточно растворитель, применяемый в жидкостной хроматографии, лишь частично упарить, а в некоторых случаях его следует полностью заменить подходящим растворителем. В табл. 2 приведены примеры цветных реакций для опознавания функциональных групп.

Таблица 2. Качественные реакции определения функциональных групп

Тип вещества

Реактив

Приобретенный цвет Предел

обнаружения, мкг

Обнаруживаемые вещества

Спирты

Альдегиды Кетоны

Бихромат калия, азотная кислота Нитрат церия

2,4-Динитрофенол Реактив Шиффа 2,4-Динитрофенол

Голубой

Янтарный

Желтый Розовый Желтый осадок

20

100

20 50 20

C1-C8 C1-C8

C1-C6 C1-C6

C^-C8

Эфиры

Гидроксамат железа

Красный

40

C1-C5

Меркаптаны

Нитропруссид натрия

Изатин

Ацетат свинца

Нитропруссид натрия

Красный Зеленый Желтый осадок

Красный

50

100

100

50

C1-C9 C1-C9 C1-C9

C2-C12

Сульфиды

Дисульфиды

Нитропруссид натрия Изатин

Реактив Гинзберга Нитропруссид натрия Гидроксамат железа — пропиленгликоль Формальдегид, серная кислота

Красный Зеленый Оранжевый Красный, голубой Красный

50

100

100

50

40

C2-C6 C2-C6 C1-C4 C1-C4 C2-C5

Амины Нитрилы

Ароматические соединения

Бордовый

20

C6H^-C6H4-C4

Алифатические

непредельные

соединения

То же

Бордовый

40

C2-C8

Галогеналкилы

Спиртовый раствор AgNOa

Белый осадок

20

C1-C5

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

Разработаны комплексные автоматизированные системы, позволяющие вводить вещество после разделения в колонке хроматографа непосредственно в спектрофотометр, но подобное оборудование является довольно дорогостоящим, требует значительной подготовки оператора и имеет ряд ограничений. Для многих задач применение таких систем нецелесообразно, а иногда даже непригодно.

Как и в случае газовой хроматографии существует несколько систем сопряжения с масс-спектрометром. Эти системы, естественно, должны обеспечивать эффективный перенос пика растворенного вещества, иметь высокую чувствительность при степени извлечения образца более 30% и давать возможность выбора нужного вида жидкостной хроматографии и режима работы масс-спектрометра. Такая система должна гарантировать быстрый, надежный анализ при минимальных требованиях к подготовке оператора. Необходимо также обеспечить возможность быстрого и полного удаления растворителя, примененного в качестве подвижной фазы; наконец, перенос пика должен быть воспроизводимым.


Страница: