Retentionsindex

Bei der Beschäftigung mit der damals neuen Methode der Gaschromatographie entwickelte Ervin Kováts 1958 das System der Retentionsindices. Sie gelten als bahnbrechende Erkenntnis für die Nutzung der Gaschromatographie als Analysenmethode. Das Konzept wurde später verfeinert. M.L. Lee publizierte 1979 sein Konzept für den heute so genannten Lee-Index für aromatische Kohlenwasserstoffe.

Der Kovats-Index nutzt die Beziehung zwischen Kohlenstoffgehalt und Retentionszeit einer Substanz in einem gaschromatographischen System, um einen geräteunabhängigen Wert zur Identifikation unbekannter Substanzen zu erhalten.[1]

Für die isotherme Gaschromatographie wird er durch folgende Gleichung beschrieben:

${\displaystyle I=100\times \left[n+(N-n){\frac {\log(t_{r({\text{unknown}})}')-\log(t_{r(n)}')}{\log(t_{r(N)}')-\log(t_{r(n)}')}}\right]}$

Wobei gilt:

${\displaystyle I=}$ Kovats Retentionszeit-Index,

${\displaystyle n=}$ Anzahl der Kohlenstoffatome des ersten n-Alkans,

${\displaystyle N=}$ Anzahl der Kohlenstoffatome des zweiten n-Alkans,

${\displaystyle t_{r}=}$ Retentionszeit

Für temperaturprogrammierte Gaschromatographie wird der Kovats-Index durch folgende Gleichung beschrieben:

${\displaystyle I=100\times \left[n+(N-n){\frac {t_{r({\text{unknown}})}-t_{r(n)}}{t_{r(N)}-t_{r(n)}}}\right]}$

Wobei gilt:

${\displaystyle I=}$ Kovats Retentionszeit-Index,

${\displaystyle n=}$ Anzahl der Kohlenstoffatome des ersten n-Alkans,

${\displaystyle N=}$ Anzahl der Kohlenstoffatome des zweiten n-Alkans,

${\displaystyle t_{r}=}$ Retentionszeit

Lees Retentionszeit-Indizes werden in Analogie zu den Kovats-Indizes für die Referenzsubstanzen Benzol, Naphthalen, Phenanthren, Chrysen und Picen bestimmt.[2]

Retentionsindices ermöglichen es, Daten anderer Laboratorien zur Substanzidentifizierung heranzuziehen. Quellen für Retentionsindices chemischer Verbindungen sind z. B. das NIST Chemistry WebBook[3] und zahlreiche Publikationen wie Goodner (2008)[4] oder Ciaznska-Halarewicz et al. (2003)[5]

1. Ervin Kovats: Gas-chromatographische Charakterisierung organischer Verbindungen. Teil 1: Retentionsindices aliphatischer Halogenide, Alkohole, Aldehyde und Ketone. In: Helvetica Chimica Acta, 1958, 41 (7): 1915–32, doi:10.1002/hlca.19580410703.
2. M.L. Lee, D.L. Vassilaros, C.M. White, M. Novotny: Retention indices for programmed-temperature capillary-cColumn gas chromatography of polycyclic aromatic hydrocarbons. In: Analytical Chemistry, 1979, 51(6), 768–773.
3. NIST Chemistry WebBook (online verfügbar)
4. K. L. Goodner: Practical retention index models of OV-101, DB-1, DB-5, and DB-Wax for flavor and fragrance compounds. In: LWT-Food Sci Technol 2008, 41, 951–958.
5. K. Ciaznska-Halarewicz, T. Kowalska: A study of the dependence of the Kováts retention index on the temperature of analysis on stationary phases of different polarity. In: Acta Chromatographica, 2003, 13, 69–80.