En cromatografía de gases , el índice de retención de Kovats ( índice de Kovats más corto , índice de retención ; índices de retención plurales ) se utiliza para convertir los tiempos de retención en constantes independientes del sistema. El índice lleva el nombre del químico suizo de origen húngaro Ervin Kováts , quien describió este concepto durante la década de 1950 mientras realizaba una investigación sobre la composición de los aceites esenciales . [1]
El índice de retención de un compuesto químico es el tiempo de retención interpolado entre n-alcanos adyacentes. Si bien los tiempos de retención varían con el sistema cromatográfico individual (por ejemplo, con respecto a la longitud de la columna, el grosor de la película, el diámetro y la presión de entrada), los índices de retención derivados son bastante independientes de estos parámetros y permiten comparar valores medidos por diferentes laboratorios analíticos en diferentes condiciones y análisis. tiempos de segundos a horas. Las tablas de índices de retención se utilizan para identificar picos comparando los índices de retención medidos con los valores tabulados. [2] [3] [4]
Índice de retención de Kovats isotérmico
El índice de Kovats se aplica a los compuestos orgánicos . El método interpola picos entre n- alcanos entre corchetes. El índice de Kovats de n-alcanos es 100 veces su número de carbonos, por ejemplo, el índice de Kovats de n- Butano es 400. El índice de Kovats es adimensional, al contrario que el tiempo de retención o el volumen de retención. Para la cromatografía de gases isotérmica , el índice de Kovats viene dado por la ecuación:
Los símbolos representan:
- el índice de retención de Kováts del pico i
- número de carbono del pico n- alcano rumbo pico i
- tiempo de retención del compuesto i , minutos
- pico de aire, tiempo de vacío en velocidad media , minutos
El índice de Kovats también se aplica a columnas empaquetadas con una ecuación equivalente:
Índice de Kovats y propiedades físicas
Los compuestos eluyen solo en la fase de gas portador. Los compuestos resueltos en la fase estacionaria se quedan quietos. La relación de tiempo de gas y tiempo de residencia en la fase estacionaria de polímero líquido se llama factor de capacidad :
- ß
Los símbolos representan propiedades físicas:
- constante de gas (8.314J / mol / k)
- temperatura [k]
- solubilidad del compuesto i en la fase estacionaria del polímero [mol / m 3 ]
- presión de vapor de líquido puro i [Pa]
Los tubos capilares con revestimientos uniformes tienen esta relación de fase ß:
- ß
Diámetro interior capilar está bien definido pero el espesor de la película reduce el sangrado y la ruptura térmica que se producen después del calentamiento de la columna con el tiempo, dependiendo de la unión química a la pared de vidrio de sílice y la reticulación del polímero de la fase estacionaria. Por encima del factor de capacidad puede expresarse explícitamente para el tiempo de retención:
Tiempo de retención es más corto por reducido durante la vida útil de la columna. Longitud de la columna se introduce con la velocidad media del gas :
y temperatura tener una relación directa con . Sin embargo, las columnas más cálidas↑ no tengo más pero más corto, después de la experiencia en programación de temperatura. Presión de vapor líquido puro aumenta exponencialmente con para que nos hagamos más cortos calentando la columna ↑. Solubilidad de compuestos en la fase estacionaria puede subir o bajar con , pero no exponencialmente. Hoy en día, los cromatógrafos de gases lo denominan selectividad o polaridad. El índice de Kovats isotérmico en términos de propiedades físicas se convierte en:
El índice de Kovats isotérmico es independiente de , cualquier dimensión de GC o ß o velocidad del gas portador , que se compara favorable al tiempo de retención . El índice de Kovats isotérmico se basa en la solubilidad y presión de vapor de compuestos i y n- alcanos (). la dependencia depende del compuesto en comparación con los n-alcanos. Índice de Kovats de n-alcanos es independiente de . Axel Lubeck y Donald Sutton midieron los índices de hidrocarburos de Kovats isotérmicos. [5]
Índice de Kovats programado por temperatura
IUPAC define la ecuación del índice de Kovats de cromatografía programada a temperatura:
- Y tiempos de retención de n-alcanos de encabezamiento y cola.
NOTA: Índice TPGC no dependen de programa de temperatura, velocidad del gas y la columna utilizan!
Los valores medidos del índice de retención de Kovats se pueden encontrar en las bases de datos del método ASTM D 6730. NIST [1] compila una extensa base de datos de índices de Kovats .
Traducción de métodos
Los métodos GC más rápidos tienen tiempos más cortos, pero los índices de Kovats de los compuestos pueden conservarse si se aplica la traducción adecuada del método. Las temperaturas del programa de temperatura permanecen iguales, pero las rampas y los tiempos cambian cuando se usa una columna más pequeña o un gas portador más rápido. Si las dimensiones de la columna Longitud × diámetro × película se dividen por 2 y la velocidad del gas se duplica utilizando H2 en lugar de He, los tiempos de retención deben dividirse por 4 y las rampas deben multiplicarse por 4 para mantener el mismo índice y la misma retención. temperatura para el mismo compuesto analizado. Las reglas de traducción de métodos se incorporan en algunos sistemas de datos cromatográficos.
Referencias
- ^ Instituto de Ciencias Químicas e Ingeniería, KOVATS Ervin, Prof. Hon. [ enlace muerto ]
- ^ Kovats, E. (1958). "Gas-chromatographische Charakterisierung organischer Verbindungen. Teil 1: Retentionsindices aliphatischer Halogenide, Alkohole, Aldehyde und Ketone". Helv. Chim. Acta . 41 (7): 1915–32. doi : 10.1002 / hlca.19580410703 .
- ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida online: (2006–) " índice de retención, I en cromatografía en columna ". doi : 10.1351 / goldbook.R05360
- ^ Guía de índice de retención
- ^ [JoHi.Res.Chro. (1982,1983) Tarjetas de datos]