保留指数测定

1保留指数的概念与计算公式

1.1 概念

保留指数retention index或Kovats Index（RI或KI）概念是由Kovats在1958年提出。是把组分的保留值用两个分别前后靠近它的正构烷烃来标定（这比仅用一个参比物质的相对保留值定向更为精确）。正构烷烃的保留指数规定为等于该烷烃分子中碳原子数的100倍。例如正己烷的RI为600，正庚烷为700，正十五烷为1500. 正构烷烃的RI与所用的色谱柱，柱温及其它操作条件无关。

1.2 计算公式保留指数（RI）的计算公式如下： 1.2.1恒温分析分析保留指数计算

计算公式：RI=100Z+100[logt’R(x)- logt’R(z)]/ [logt’R(z+1)- logt’R(z)]

式中：t’R为校正保留时间; Z和Z+1分别为目标化合物（X）流出前后的正构烷烃所含碳原子的数目；这里：t’R(z) < t’R(x)< t’R(z+1)，一般正构烷烃所含碳原子的数目Z大于4. 1.2.2 程序升温（变温）分析保留指数计算

对于沸点范围较宽的复杂组分混合物的分析，一般采用程序升温的方法。1963年Van Den Dool 等经过推算（详细的推导过程略）引入线性程序升温保留指数的概念。

计算公式：IT=100Z+100[TR(x)-TR(z)]/ [TR(z+1)-TR(z)] (线性程序升温)。式中：TR(x)，TR(z)，TR(z+1)分别代表组分及碳数为Z，Z+1正构烷的保留温度。且TR(z)< TR(x)一般讲，保留温度的测量比保留时间的测定要麻烦一点。由于保留温度和保留时间通常具有高度的相关性，所以用保留时间代替上式中的保留温度来进行计算保留指数。

2 保留指数测定过程

2.1 色谱分析测定保留时间

（1）首先在与样品分析相同的色谱条件下，进正构烷烃的混合物标样。例如C6-C30， 浓度0.1%。一般购买标准混合物（便宜）或购单标样自己配制（较贵）。

（2）在分析相同的色谱条件下，进所要测得组分的混合物或单样。测得保留时间。 2.2 保留指数计算

根据使用的测定程序（恒温或变温）选择上述不同的公式进行保留指数计算。 例如图中柠檬烯limonene的保留时间为9.61min，在系列正构烷烃中，保留时间与柠檬烯最接近但比其小的正构烷烃为C12（9.41min），保留时间与柠檬烯最接近但比其小的正构烷烃为C13（12.61min）. 可以理解为柠檬烯的出峰时间介于C12和C14之间，三者之间可能有其他的你要分析的目标化合物，但不在会有正构烷烃，则柠檬烯得保留指数为：IT=100Z+100[TR(x)-TR(z)]/ [TR(z+1)-TR(z)]=100*12+100(9.65-9.41)/(12.61-9.41)=1207。

可以手动来计算保留指数。现在一般是由相关软件利用正构烷烃的保留时间来自动计算完成。例如有的工作站或第三方软件里面带有计算保留指数功能。如岛津气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2010 Plus气质联用(GC-MS) 的软件GCMSsolution （2.6版本）中的AART（Automatic Adjustment of Retention Time）功能，就能从保留指数与正构烷烃实测值对化合物的保留时间进行校正，不必担心切短色谱柱或使用批号不同的色谱柱所带来的保留时间的变化。而且岛津的GCMS-QP2010 Plus也具备谱图检索功能，能实现相似度检索，带保留时间指数索引的相似度检索。

在质谱库在NIST08中带约21，847个化合物的224，038个保留指数(极性和非极性柱)。便于质谱鉴定的确认。

3保留指数测定、计算与使用注意事项

（1）在程序升温时，组分的保留指数的测定有所不同。两者有差异，需要校正。 （2）通过MS库对比相似度都很高的化合物无法确定的情况下，保留指数就显得非常还总要。如下表是某未知物经检索后，工作站给出的前三个匹配度较高的可能的化合物。匹配度都在90以上，但保留时间相差较大。Gamma-terpinene的RI接近，最后选择未知物就是此化合物。 物质 被检测物质 gamma-terpinene Tricylene delta-3-carene 保留指数 1254 1249 1033 1167 分子量 136 136 136 136 MS库匹配度 93 91 91 （3）一般讲只要色谱柱(固定液)和柱温相同，就可以利用文献或手册发表的保留指数来定性（这种情况下可以不自己测定保留指数）。但必须在文献或手册给定的条件下，用一些已知组分先进行验证，确定其可信程度。通过使用了几种外面的保留指数数据，主要是极性WAX柱，非极性DB-1, DB-5柱子一般比较可靠。有时可能相差5-10个单位，但是是统一每个组分都相差这么多。当然，最好保留时间在自己的条件下测定，自己用。大家也许注意到许多发表的文献是除质谱鉴定外，并附有保留指数验证。