Магистратура / ПР2

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Ф едеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа природных ресурсов

Направление подготовки 18.04.01 «Химическая технология»

Профиль «Технология подготовки нефти и газа»

Индивидуальное домашнее задание № 2

По дисциплине:

Физико-химические методы анализа

По теме:

Газовая хроматография. Качественный и количественный анализ

Группа	ФИО	Подпись	Дата
ХИМ54	Чижова Анастасия Васильевна

Должность	ФИО	Ученая степень, звание	Подпись	Дата
Доцент	Назарова Г.Ю.	к.т.н.

Томск 2025

Цель: создать метод для определения качественного и количественного состава пробы (индивидуальная идентификация). Определить параметры удерживания для корректировки базы данных компонентов.

Решение:

1. Проверить наличие папок в директориях: ……\ Analytic 3\Projects\Бензины_MS\.chromatograms…\Analytic3\Projects\Бензины_MS\.methods.

2. Разместить в директории ……\Analytic 3\Projects\Бензины_MS\.chromatograms файл «2025-10-09 21-02-39 0071» …\Analytic 3\Projects\Бензины_MS\.methods файл «ГСО_ФХМА.mthx».

3. Открыть метод «ГСО_ФХМА», ознакомиться с перечнем компонентов. Метод создан по эталону УСБ ПА-ПИОНА(бензин).

4. Открыть хроматограмму «2025-10-09 21-02-39 0071». Ознакомиться с хроматограммой.

5. О бработать по методу «ГСО_ФХМА». Выполнена частичная идентификация компонентов пробы.

6. Внимательно ознакомиться хроматограммой. Задать параметры поиска пиков (интегрирование и идентификация, количественный расчет) на вкладке «Обработка». Запустить расчет.

7. Идентифицировать неизвестные компоненты пробы с использованием МСД:Спектр, обращая внимание на параметры пиков и добавляя при необходимости события интегрирования по шкале времени.

8. П ерейти во вкладку «Компоненты». Выполнить сортировку по времени удерживания. Выбрать неидентифицированный пик. Перейти во вкладку МСД:Спектр. Скорректировать положение курсора (1) на вершине пика, (2) на фронте или тыле пика при необходимости. Выполнить вычитание фона слева и справа от пика.

9. В поле МС выбрать «Экспорт в MS Search». Оценить первые несколько кандидатов п сравнению со спектром вещества из библиотеки NIST. Внесите название компонента на вкладку «Компоненты».

Match score: это сравнение всех пиков экспериментального спектра с пиками в спектре библиотеки. Совпадение >900 считается отличным, 800-900 хорошим. Подходит для чистых образцов без примесей.

R.Match: это сравнение, которое игнорирует пики в экспериментальном спектре, отсутствующие в спектре библиотеки (только общие пики для обоих спектров). Подходит для смесей или образцов с фоном.

Prob (Probability) оценивает относительную вероятность того, что данный библиотечный спектр является правильным совпадением для экспериментального спектра. При расчете учитываются не только Match Score и R.Match, но и уникальность спектра данного соединения в контексте всей библиотеки. Если несколько соединений в библиотеке имеют очень похожие спектры, значение Prob для каждого из них будет ниже, даже при высоких Match/R.Match факторах.

1. Высокие значения Match и R.Match (>900) указывают на хорошее сходство спектров.

2. Высокое значение Prob подтверждает уникальность этого совпадения среди всех записей в библиотеке.

3. Визуальная проверка: всегда необходимо вручную сравнивать экспериментальный и библиотечный спектры, чтобы убедиться в правильности совпадения и отсутствии аномалий.

10. При достоверных результатах идентификации внести название компонента на вкладку «Компоненты». Скорректировать окно поиска компонента, базовую линию (при необходимости добавляйте событие интегрирования (ассиметрия, неразделенные пики).

11. Идентифицировать все пики на хроматограмме.

12. Сформировать отчет в эксель форме.

13. Перейти в отчет и рассчитать линейный индекс удерживания компонентов в файле «Параметры удерживания.xlsx».

Линейные индексы удерживания - расширение метода Ковача применительно к газовой хроматографии с программируемой температурой. Линейный индекс удерживания растворенного вещества зависит не только от жидкой фазы, но и от других рабочих параметров. Он является вспомогательным индикатором относительного удерживания растворенных веществ в газохроматографических системах, работающих в идентичных или близких к идентичным условиях.

Основанный на приближении, что в программируемых температурных условиях действительное время удерживания членов гомологического ряда увеличивается линейно с увеличением числа атомов углерода, линейный индекс удерживания является числом, показывающим (на линейной шкале) удерживание соединения относительно ряда н алканов.

Линейный индекс удерживания соединения вычисляют по формуле:

где t_R – фактическое время удерживания,

A – вещество, для которого определяют индекс удерживания,

N и N+1 – число атомов углерода последовательных н-алканов, элюирующих непосредственно до (или после) соединения A.

14. Внести индексы удерживания и окно поиска по индексу на вкладке компоненты. Сохранить метод «Название потока».

15. Данный метод будет использован при идентификации компонентов пробы на хроматограмме, полученной с применением ПИД для точной количественной оценки состава пробы.

Вывод: был создан метод для определения качественного и количественного состава пробы. Определены параметры удерживания для корректировки базы данных компонентов. И определен состав смесевого сырья – стабильного бензина, выявлены преобладающие компоненты: изобутан, бутен-1, бутан, цис-бутен-2, транс-бутен-2, циклопропан, 1,1-диметил-бутан, 2-метилпентен-1, пентен-2, пентан, бутен-2, 2,2-диметил-бутен-1, 3-метилпентадиен-1,3, бутан, 2,2-диметилциклопентен, пентан, 3-метиленциклопентан, 2,3-диметилпентен-2, 4-метилциклопропан, 1,1,2-триметилпентан, 2-метилпентен-2, 4-метилпентан, 3-метилгексен-1, гексен-1, n-гексан, гексен-2, гексен-3, циклопентен, 1-метилциклопропан, 1,2,3-триметилпентен-2 и др.