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閱讀：1729發(fā)布時(shí)間：2017-12-19
氣相色譜儀固定液的特性主要指固定液的極性或選擇性，用它可描述和區(qū)別固定液的分離特征，目前大都采用固定液的相對(duì)極性、羅什奈德常數(shù)和麥克雷諾茲常數(shù)表示。
一、相對(duì)極性：
固定液的極性與固定液本身的化學(xué)組成有關(guān)，是固定液與樣品分子之間相互作用程度總的指標(biāo)，通常用相對(duì)極性P的大小表示。采用相對(duì)極性表示固定液的分離特性是羅什奈德于1959年提出的。固定液的相對(duì)極性與化學(xué)極性不同。
1、五級(jí)分類法特點(diǎn)：
1）優(yōu)點(diǎn)：
直觀，簡單。
2）缺點(diǎn)：
由于苯和環(huán)己烷“物質(zhì)對(duì)”主要反映的是分子之間的誘導(dǎo)力，按相對(duì)極性分類不能反映出固定液和樣品分子之間的全部作用力，在表達(dá)固定液性質(zhì)上不夠完善。
2、測定方法：
規(guī)定：角鯊?fù)榈南鄬?duì)極性為0，β，β′－氧二bing腈的相對(duì)極性為100。選擇一物質(zhì)對(duì)，常用苯和環(huán)己烷，分別測定它們?cè)?beta;，β′－氧二bing腈、角鯊?fù)楹痛郎y固定液上分離的相對(duì)保留值，將其取對(duì)數(shù)后，得到：
q = lg[tr（苯）′/ tr（環(huán)己烷）′]
Px= 100－100（q1－qx）/（q1－q2）
式中：下標(biāo)1、2和x分別表示β，β′－氧二bing腈、角鯊?fù)楹痛郎y固定液。
由此測得的各種固定液的相對(duì)極性均在0～100之間，通常將其分為五級(jí)，每20個(gè)單位為一級(jí)。
（1）Px = 0～20：+1，為非極性（也可用－1表示非極性）。
（2）Px = 21～40：+2，為弱極性。
（3）Px = 41～60：+3，為中等極性。
（4）Px = 61～80：+4，為強(qiáng)極性。
（5）Px = 81～100：+5，為強(qiáng)極性。
二、羅什奈德常數(shù)：
羅什奈德提出的相對(duì)極性可以對(duì)固定液的極性進(jìn)行評(píng)價(jià)，但不夠完善。為此，他作了進(jìn)一步改進(jìn)，采用五種性質(zhì)不同的化合物作為代表物質(zhì)，用其保留指數(shù)的差值來計(jì)算固定液的相對(duì)極性。
1、測定方法：
羅什奈德常數(shù)的測定是以保留指數(shù)（以正構(gòu)烷烴的碳數(shù)乘以100定為其保留指數(shù)，現(xiàn)已擴(kuò)展到非正構(gòu)烷烴有機(jī)物）的測定為基礎(chǔ)，規(guī)定任一物質(zhì)在待測固定液和非極性固定液上保留指數(shù)的差值△I為待測固定液相對(duì)極性大小的量度。即：△I = Ip－Is
式中：Ip為某物質(zhì)在待測固定液上的保留指數(shù)，Is為某物質(zhì)在非極性固定液（通常選用角鯊?fù)椋┥系谋Ａ糁笖?shù)。
為了全面表示固定液的分離特性，選用了苯（電子給予體）、乙醇（質(zhì)子給予體）、甲乙酮（定向偶極力）、硝基甲烷（電子接受體）和吡啶（質(zhì)子接受體）5種物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在100℃柱溫下分別測定它們?cè)诖郎y固定液和角鯊?fù)橹g的△I值，然后將各△I值相加，即得到表示某待測固定液特征的表達(dá)式：△I = aX + bY + cZ + dU + eS
式中：a、b、c、d和e為組分常數(shù)，分別表示組分的各種作用力的極性因子。
規(guī)定：當(dāng)a = 100時(shí)，b、c、d和e均為0；當(dāng)b = 100時(shí)，a、c、d和e也均為0，余類推。X、Y、Z、U和S為特征常數(shù)，分別表示某待測固定液的各種作用力的極性因子。測定了各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的△I值后除以100，即得羅什奈德常數(shù)。
2、固定液和組分分子間作用力與羅什奈德常數(shù)的關(guān)系：
（1）X：
1）相互作用力：分子間作用力。
2）組分及官能團(tuán)：芳烴和烯烴。
（2）Y：
1）相互作用力：吸電子力。
2）組分及官能團(tuán)：醇類、腈類、酸類、－CHCl2、－CHCl3、－CH2Cl和－NO2。
（3）Z：
1）相互作用力：推電子力。
2）組分及官能團(tuán)：酮類、醚類、醛類、－N（Me）2、酯類和環(huán)氧化合物。
（4）U：
1）相互作用力：復(fù)合作用力。
2）組分及官能團(tuán)：硝基甲烷。
（5）S：
1）相互作用力：復(fù)合作用力。
2）組分及官能團(tuán)：吡啶和二氧雜環(huán)己烷。
三、麥克雷諾茲常數(shù)：
1、測定方法：
麥克雷諾茲在研究了羅什奈德常數(shù)及其測定方法后，1970年提出改進(jìn)方案，選用苯、正丁醇、2－戊酮、1－硝基丙烷、吡啶、2－甲基－2－戊醇、碘丁烷、2－辛炔、二氧六環(huán)和順八氫化茚10種物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在120℃柱溫下分別測定它們?cè)诖郎y固定液和角鯊?fù)橹g的△I值，作為待測固定液的特征常數(shù)，分別以X′、Y′、Z′、U′、S′、H、J、K、L和M表示，并稱為麥克雷茲諾常數(shù)。
麥克雷諾茲測定了226種固定液的麥克雷諾茲常數(shù)，歸納后發(fā)現(xiàn)前5種物質(zhì)足以表達(dá)固定液的相對(duì)極性，把該五項(xiàng)之和稱為總極性?？倶O性越大，固定液的極性越強(qiáng)。
2、羅什奈德常數(shù)與麥克雷諾茲常數(shù)的數(shù)值關(guān)系：
羅什奈德常數(shù)是在100℃柱溫下測定，麥克雷諾茲常數(shù)是在120℃柱溫下測定，兩者使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有所不同。羅什奈德常數(shù)與麥克雷諾茲常數(shù)的數(shù)值關(guān)系近似為：麥克雷諾茲常數(shù) = 羅什奈德常數(shù)×100。
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