III.3.2.2. Возможные погрешности при измерении вручную параметров хроматографических пиков

Общие для всех графических способов расчета источники по­грешностей связаны с необходимостью измерения одного или не­скольких отрезков на хроматограмме: высоты пика, ширины его на определенной высоте и рассто­яния от точки ввода пробы (или от пика несорбирующегося газа) до вершины интересующего хроматографического пика.

Рис. 111.21. Зависимость относительной по­грешности измерения площади хроматографического пика от времени удерживания для пи­ков с одинаковой площадью

Так, при определении площа­ди пика умножением высоты на ширину в какой-либо точке вы­соты необходимо выполнить четыре операции: продолжить базовую линию хроматограммы под пиком, измерить высоту пика по линейке, помещаемой перпенди­кулярно основанию пика, определить точку высоты, в которой будет производиться замер ширины пика, и измерить ширину пика в найденной точке высоты по линейке, помещенной парал­лельно основанию пика.

При расчете площади пика по формуле к отмечен­ным неопределенностям прибавляются неопределенности, свя­занные с проведением касательных и измерением h′ и ω_b. Об­щая погрешность в определении площади определяется при этом статистической суммой погрешностей, допускаемых при выполне­нии всех перечисленных операций.

Экспериментально показано, что измерения, выполненные в острой вершине треугольника, менее точны, чем в сглаженной вершине пика. В свою очередь, при использовании для расчета площади формулы S=hω_0,5 общая относительная погреш­ность ∆S/S больше для очень острых или, наоборот, очень поло­гих пиков, чем для пиков промежуточной остроты. А острота пика (отношение его высоты к основанию) для данной колонки и для одинаковых количеств одного и того же вещества в условиях изотермической хроматографии определяется его временем удер­живания и скоростью диаграммной ленты.

Суммарное воздействие вероятных вкладов каждой из отмечен­ных частных погрешностей измерения пиков одинаковой пло­щади, но разной формы определяет следующую зависимость по­грешности ∆S/S от времени удерживания (рис. 111.21). Видно, что наименьшие погрешности характерны при измерении площа­дей пиков с отношением высоты к полуширине в пределах 3—5 [44, с. 236].

При прочих равных условиях наибольшая точность измерения площади обеспечивается при умножении высоты пика на его полу­ширину или на ширину, измеренную на расстоянии 1/е (округ­ленно 1/3) высоты от основания.

Графические способы количественной расшифровки хроматограмм по произведениям высот пиков на время удерживания или только по высотам пиков вклю­чают операции проведения нулевой линии и измерения высоты (или высоты и времени удерживания). Естественно ожидать, что по­грешности при этих измерениях будут значительно меньшими, чем в случаях, разобранных выше.

Уже отмечалось, что суммар­ная погрешность измерения сни­жается при увеличении длин ин­тересующих отрезков. Простой расчет показывает, что если рас­стояния на хроматограмме изме­ряются линейкой с ценой деле­ния в 1 мм без использования при считывании результатов специ­альной оптики, относительная по­грешность ∆L/_отн при уменьшении длины измеряемого расстояния / увеличивается в следующем ряду:

L, мм 200 100 50- 10

∆L_oтн. % 0.25 0,5 1,0 5,0

Рис. 111.22. Выполнение дополнительных по­строений на. хроматограмме и измерение высо­ты и полуширины гауссова пика

С целью сведения к минимуму случайных погрешностей и стан­дартизации техники измерения необходимых отрезков на хроматограммах при их графической обработке рекомендуется придержи­ваться следующих правил.

1. Все необходимые дополнительные построения (продолже­ние нулевой линии хроматограммы под пиком, опускание перпенди­куляров из вершин пиков к нулевой линии и т. п.) выполнять остро отточенным жестким карандашом без нажима.

2. Линейные отрезки длиной более 10 мм измерять метрической линейкой с четкой шкалой с точностью до десятых долей миллиметра. Отрезки длиной менее 10 мм рекомендуется измерять с точностью до 0,1 мм с помощью измерительной лупы.

3. Для учета влияния толщины ограничивающих линий измерения следует проводить от внешней до внутренней границы пере­сечений, как показано на рис. 111.22.