코바츠 보유지수

가스 크로마토그래피에서 코바츠 보존지수(Shoter Kovats 지수, 보존지수, 복수 보존지수)를 사용하여 보존시간을 시스템 독립 상수로 변환한다. 이 지수는 헝가리 태생의 스위스 화학자 에르빈 코바츠(Evin Kováts)의 이름을 딴 것으로, 1950년대 에센셜 오일의 구성 연구를 진행하면서 개념을 개략적으로 설명했다.^[1]

화학 화합물의 보존 지수는 인접한 n-alkanes 사이에 보간된 보존 시간이다. 보존 시간은 개별 크로마토그래픽 시스템(예: 기둥 길이, 막 두께, 직경 및 입구 압력에 관한)에 따라 달라지지만, 파생된 보존 지수는 이러한 매개변수와 상당히 독립적이며, 다양한 조건과 분석 시간 하에서 다양한 분석 실험실에서 측정한 값을 비교할 수 있다.수시간에 달하다 측정된 보존 지수를 표로 나타낸 값과 비교하여 피크를 식별하기 위해 보존 지수 표를 사용한다.^[2][3][4]

등온 코바츠 보유지수

코바츠 지수는 유기 화합물에 적용된다. 이 방법은 대칭 n-alkanes 사이의 피크를 보간한다. n-alkanes의 Kovats 지수는 탄소 수의 100배이다. 예를 들어, n-butane의 Kovats 지수는 400이다. 코바츠 지수는 보존 시간이나 보존 볼륨과 달리 치수가 없다. 등온 가스 크로마토그래피의 경우 코바츠 지수는 다음과 같은 방정식으로 주어진다.

${\displaystyle I_{n}=100\left[n+{log(t_{i}-t_{0}-log(t_{n}-t_{0})-log({n1}-t_{0})-log(t_{n}-t_{0}}}}}}}\right},}$

사용되는 변수:

• ${\displaystyle I_{}}$ ${\$ 피크 I의 코바츠 보존 지수
• ${\displaystyle n}$ $[\displaystyle n$ n-alkane 피크 헤딩 피크 i의 탄소 번호
• ${\displaystyle t_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$ 복합체 i의 보존 시간, 분
• ${\displaystyle t_{}}$ ${\displaystyle {0\mathrm{}}_{}}$ ${\$ 공기 피크, 평균 속도 $u{\displaystyle }$= ${\displaystyle {L\mathrm{}}_{}}$/ ${\displaystyle t{}_{}}$ 0 ${\$ 분 단위

Kovats 지수는 등가 방정식이 있는 포장된 열에도 적용된다.

${\displaystyle I_{i}=100\left[n+{log(V_{i}^{0})-log(V_{n}^{0}}}}{0}}}}}{log(V_{n+1}^{0}}})-log(V_{n}^{0}}}}}}}}}}}}}\rig}\오른쪽]}$

코바츠 인덱스 및 물리적 특성

화합물은 운반 가스 단계에서만 용출된다. 정지 단계에서 해결된 화합물들은 체재한다. 정지 액체 중합체 단계에서 가스$$ 시간 ${\displaystyle {t\mathrm{}}_{}}$ ${\$과 거주 시간 t $i{\displaystyle {}_{}}$- ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {0\mathrm{}}_{}}$ ${\$의 비율을 용량 계수 $k{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$라고 한다$.$

${\displaystyle k_{i}={\frac {t_{i}-t_{0}}}={\frac {RTS_{i}}}{P^{i}}}\베타,}$

사용되는 변수:

• ${\displaystyle R}$ ${\displaystyle R}$가스$$ 상수(8.314J/mole/k)
• ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle T}$ 온도$$[k]
• ${\displaystyle S_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$ 폴리머 정지 단계에서 복합 i 용해성$$[몰레/m³]
• ${\displaystyle P^{}}$ ${\displaystyle i^{}}$ ${\$순수액 i[Pa]의$$ 증기압

코팅이 균일한 모세관에는 위상비 β가 있다.

${\dplaystyle \beta ={\frac {V_{L}}{V_{G}}={\frac {4d_{f}}{d_{c}}}}}}}}}$

모세관 내경 ${\displaystyle d_{}}$ ${\$은(는) 잘 정의되어 있지만$$, 고정상 실리카 유리벽에 대한 화학적 결합과 폴리머 교차링에 따라 시간이 지남에 따라 칼럼 가열 후 발생하는 블리딩 및 열 파괴로 인해 필름 두께 $d{\displaystyle {}_{}}$ ${\$은 감소한다$$. 용량 계수 $k{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$ 이상에서는 보존 시간에 대해 명시적으로 표현할 수 있다$$.

${\displaystyle t_{i}=t_{0}({\frac {RTS_{i}}}{P^{i}}}}{\frac {4d_{f}{d_{c}}+1)}$

유지 시간 $t{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$은(는) 컬럼 수명 동안$$ ${\displaystyle d_{}}$ ${\$을(를) 줄임으로써 짧다$$. 열 길이 $L{\displaystyle }$ ${\$${\displaystyle \mathrm{displaystyle}}$ $L}$은(는) 평균 가스 속도 $u{\displaystyle }$= L${\displaystyle }$/ ${\displaystyle t{}_{}}$ ${\displaystyle {0\mathrm{}}_{}}$ ${\$과(와) 함께 도입된다$.$

${\displaystyle t_{i}={\frac {L}{u}}{{\frac {RTS_{i}}}{P^{i}}}{\frac {4d_{f}{d_{c}}+1)}}}$

${\displaystyle R}$ ${\displaystyle R}$ 및$$ $온도{\displaystyle }$ T ${\displaystyle T}$은(는) $t{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$ $t_$${i}}}$과(와) 직접적인 관계가 있지만$$, 온열기둥 $T{\displaystyle }$ ${\$$displaystystyt_{$i}은(와$)$보다 짧고$$ 온도 프로그래밍 경험은 다음이다$.$ 순수 액체 증기 압력 ${\displaystyle P^{}}$ $i{\displaystyle {}^{}}$ ${\$ P$^{i}$는 $T{\displaystyle }$ ${\displaystyle T$$}$과 함께 기하급수적으로 상승하므로$$$$ $T{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle t_$${i}$ 열을 더 짧게$$ $가열$한다.$$ 정지 단계에서$$ $복합체{\displaystyle {}_{}}$ S ${\displaystyle i_{}}$ ${\$의 용해도 상승 $또는{\displaystyle }$하강할 수 있다.디스플레이 $스타일 T}$, 그러나 기하급수적인 것은 아니다. ${\displaystyle S_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\$은(는) 오늘날 가스 크로마토그래퍼에 의해 선택성 또는 극성으로 언급된다$$. 물리적 특성의 측면에서 등온 코바츠 지수는 다음과 같이 된다.

${\displaystyle I_{n}=100\left[n+{li}/P^{i}-log(S_{n}/P^{n}/P^{n}}}}}){log(S_{n+1}/P^{n1})-log(S_{n}/P^{n}}}}}}}}}\rim}\rig}\rig}\rig]}}} 오른쪽]}}}}$

등온 코바츠 지수는 $R{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ $R$$\},$ 임의의$$ GC $치수{\displaystyle }$ L ${\displaystyle$ L$},$ ß 또는 반송파 가스 속도 $u{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ $u}$과(와) 독립적이며$,$ 이등 코바츠 지수는 $용해성{\displaystyle {}_{}}$ $S{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$$$${\$와 증기를 기반으로 한다. ${\displaystyle \mathrm{복합}}$ i와 n-Alkanes($i{\displaystyle {}^{}}$ = ${\displaystyle n^{}}$ {\$displaystyle i$$=$n$})$의 압력 P i ${\$displaystyle P^{$i$$}.$$$ ${\displaystyle T}$ $[\displaystyle T}$ 의존도는$$ n-alkanes에 비해 화합물에 의존한다. n-alkanes $I{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle n_{}}$= ${\displaystyle 100}$ ${\displaystyle c}$ ${\displaystyle I_{n}=100c}$의 코바츠 지수는 $T{\displaystyle }$ ${\displaystyle T}$과(와) 무관하며$,$ 탄화수소의 등온 코바츠 지수는 액셀 루벡과 도널드 서튼이 측정했다.^[5]

온도 프로그래밍 코바츠 지수

IUPAC는 온도 프로그래밍 크로마토그래피 코바츠 지수 방정식을 정의한다.

${\displaystyle I_{i}=100\left[n+{t_{i}-t_{n}}{n}}{t_{n1}-t_{n}}\right]}}$

• ${\displaystyle t_{}}$ ${\displaystyle n_{}}$ ${\$ $$& $t{\displaystyle {}_{}}$+ ${\displaystyle 1_{}}$ ${\$후행 및 방향 n-alkanes의 보존$$ 시간.

참고: TPGC 지수는 온도 프로그램, 가스 속도 및 사용된 칼럼에 따라 달라진다!

ASTM 방법 D6730은 온도 프로그래밍 크로마토그래피 코바츠 지수 방정식을 정의한다.

${\displaystyle I_{i}=100\left[n+{log(t_{i}/t_{n}}}}}}{log(t_{n+1}/t_{n}}}\right]}}$

측정된 Kovats 보존 지수 값은 ASTM 방법 D 6730 데이터베이스에서 찾을 수 있다. 광범위한 Kovats 인덱스 데이터베이스는 NIST[1]에 의해 컴파일된다.

이 방정식들은 유의하게 다른 코바츠 지수를 산출한다.

메서드 번역

빠른 GC 방법은 시간이 짧지만 적절한 방법 번역을 적용하면 화합물의 Kovats 지수를 보존할 수 있다. 온도 프로그램의 온도는 그대로 유지되지만, 더 작은 기둥이나 더 빠른 캐리어 가스를 사용하면 램프와 시간이 변한다. 열 치수 Length×diameter×film을 2로 나누고 H2를 H2 대신 사용하여 가스 속도를 2배로 높일 경우, 홀드 시간을 4로 나누고 램프에 4를 곱해야 분석된 동일한 화합물에 대해 동일한 지수 및 동일한 보존 온도를 유지할 수 있다. 방법 변환 규칙은 일부 크로마토그래피 데이터 시스템에 통합되어 있다.

참조