有机物化学检验法的分析与应用
2020-08-10韦燕银崔士红李洪泽
韦燕银 崔士红 李洪泽
摘 要:本文从有机物化学检验检测原理角度出发,从系统性的分析典型有机物的化学鉴定分析入手,分类讨论了基于不同分析机理的化学检验的原理和应用,以供参阅。
关键词:有机物;化学检验
1有机物化学检验概述
1.1有机物化学检验过程与适用范围。化学检验需要包含一种化学变化过程,在鉴定未知有机物样品时,可以将其分为元素分析、官能团分析以及定量分析几个步骤。如果对已知有机物样品,化学检验还可以用于验证。其中,官能团分析是有机物化学检验的主要问题,在位置样品鉴定的过程中,是寻找充分条件,探索“可能具有”,验证主要是对必要条件全面寻找。
1.2有机检验元素分析。在进行有机检验元素分析的时候,使用频率较高的方法有燃烧检验方法与钠熔方法两种,其中燃烧检验方法主要是与燃烧产物、烟雾、气味等进行结合后综合判断,对碳氢元素深入分析。钠熔方法主要与硫、氮以及卤等元素相结合,根据元素对颜色、沉淀实施判断。采用元素分析很难对有机物自身结构与性质信息直接反映。
1.3官能团分析。在有机物化学检验中官能团分析是其核心,官能团是有机物性质的载体,因此在对有机物化学性質进行测试的过程中,主要是进行官能团测定。若是一些常见官能团,采用有针对性的化学检验方法与试剂,试剂与相关反应可在较短时间内鉴定、判断有机物样品。此种方法较为重要的是应用薄层层析色谱分析的颜色反应。需要注意的是:以官能团分析精确度有一定局限性,较多性质由于烷基链延长而变得不明显。此外,不同试剂有自身的适用范围。有机物含有不同官能团,化学检验是对不同官能团综合效果的反映。最后,有机物结构具有多样性,还应考虑一些结构可能产生的性质。
1.4定量分析。可以通过一些显著的化学性质,或者已知样品化学结构的情况下,对一些有机物实施有效的化学转化,并在此基础上与色谱、光谱等技术进行结合实施定量分析。
2有机定性检验的分类分析
本文将有机物化学检验按照其原理分为若干类(如表1—4),并对其展开具体阐述。
2.1基于本身的物理性质。基于本身的物理性质就是单纯基于有机物本身的外观(表1)。并不涉及化学反应或化学转化过程,但是对于化学检验也是很重要的。例如,溶解性是最为粗浅的官能团分析的定性鉴定与验证类检验。分别使用水(亲水性)、氢氧化钠(酸性)、碳酸氢钠(强酸性,酚类不溶)、盐酸(碱性)、浓硫酸(中性极性分子能溶解,醇、醚、醛酮、酯等,烷烃、芳烃、卤代烃不溶)等作为溶剂进行测试。此外,浓硫酸是杂环化合物的一种很好的鉴定试剂。
2.2基于本身或其转化产物的物理性质。基于本身或其转化产物的物理性质指的是基于样品自身或者样品在化学反应后获得产物的物理性质(表2)。在对此类化学检验的过程中,应了解产物能否表现出期望的性质。所得产物状态稳定,并且理化性质也趋于稳定,所以应当保证所得产物能够呈现出特征性质。比如以双缩脲定性定量测试为例进行分析,把铜配合物作为蛋白质的一种标准检验方法,并且在此基础上把含铜配合物叫做“双缩脲试剂”。由此可以看出,双缩脲概念一直以来被错用,我国教材与文献中的内容也是错误的,并进一步对其应用范围进行讨论。甚至还更加荒谬的解释为“双缩脲与铜离子形成的配合物可以与酰胺键作用释放双缩脲故而得名”。
2.3基于化学转化过程中的状态变化。基于化学转化过程中的状态变化指的是在一些化学检验期间,试剂与样品会产生化学反应,在此过程中应重点关注特征性现象(表3)。在此类检验的过程中,应对样品与试剂发生的反应与机理进行深入分析。化学反应过程有一定的时间限制,这就需要在将试剂加入之后观察体系。此外,还应控制反应条件,以此保证反应有较高的选择性。比如,因气体会逸出而离开反应体系,对于此类检验需要仔细观察。在我国教材中涉及到了Fehling与Benedict方法定性测试还原性糖类与醛基内容,但是在应用的过程中,科学性与系统性较为缺乏,导致比较与分析不够科学。Fehling试剂原理是重金属氢氧化物能够有效检验不同还原性糖类。
2.4基于产物的化学转化。基于产物的化学转化指的是在一些情况下,化学转化获得的产物不具有显著特征,或者自身不稳定极有可能转化为其他次级产物而对判断产生不同程度的影响(表4)。在此基础上应把产物进行可能的化学转化,直到体现出显著的特征性检验指标。此类化学检验通过化学转化活动相关产物,可视为“基于机理”的化学检验。
3结束语
随着我国科学技术的不断发展,仪器分析在各个行业中得到了广泛应用,有机物化学检验方法在研究的过程中逐渐淡化出化学学科,但由于化学检验方法成本较低,并且具有较高的实用性,依然在有机定性与定量分析中发挥着较为重要的作用。需要注意的是实验中应尽可能实现绿色化,减少化学分析中可能的危险化学品的使用,并采用合理的危险化学品防护方法和废弃手段。
参考文献:
[1]卢婷,包棕榈,黄天文,杨辉,刘小菊,罗晶,杜鸣鹤,彭仕永.空气中挥发性有机物的分析与检测[J].建材与装饰,2018,0(43):147-148.
[2]楼珏璟.环境空气中挥发性有机物检测分析方法研究[J].环境与发展,2019,31(12):153-153.
[3]李悦兰.“斐林试剂和双缩脲试剂”使用的再研究[J].生物学通报,2016,51(5):49-51.
[4]杨霞.化学检验分析前质量控制的影响因素[J].现代盐化工,2019,46(6):27-28.