111.3.3.1. Метод абсолютной градуировки

Метод абсолютной градуировки заключается в построении гра­фической зависимости одного из количественных параметров хро­матографического пика (обычно высоты или площади) от содержа­ния вещества в пробе. На рис. 111.23 представлен типичный гра-дуировочный график для линейно и нелинейно работающего де­тектора. Как правило, по оси ординат откладывают значения вы­сот h_i хроматографических пиков (мм) или их площадей S_i (мм² или мкВ •с), а по оси абсцисс - массовое или объемное содержа­ние с_i i-го вещества в пробе (%) или его абсолютное количество (см³, мкл или мкг).

В случаях, когда зависимость h_i(S_i) = f (с_i) линейна, можно вычислить угловой коэффициент K_i,- (градуировочный множитель) и определить содержание в пробе i-го вещества (%) по формуле:

где Р_i — измеряемый параметр хроматографического пика (чаще всего, высота или площадь); q - величина пробы (см³ — для газов, мкл или мкг — для жид­костей и твердых тел).

Важнейшими требованиями к эксперименту при выполнении количественного анализа по методу абсолютной градуировки яв­ляются: точность и воспроизводимость дозирования пробы; стро­гое соблюдение постоянства (тождественности) условий хроматографирования при градуировке прибора и при определении со­держания интересующего вещества в пробе неизвестного состава. Последнее условие особенно жестко должно выдерживаться при градуировке по высотам пиков.

При использовании новейшего прецизионного хроматографи­ческого оборудования (см. гл. II) выполнение сформулированных обязательных требований не встречает особых затруднений.

Точность и воспроизводимость дози­рования газообразных образцов обес­печивается использованием газового крана-дозатора. Воспроизводимость и соответственно точность результатов при дозировании жидких проб микро­шприцем определяется качеством его изготовления и многими субъективными факторами, присущими данному оператору *.

Рис. 111.23. Градуировочная зависимость между содер­жанием компонента в пробе и количественным параметром хроматографического пика для линейно ( )и нели­нейно (─ ─ ─) работающего детектора

Все это вместе взятое часто обусловливает погрешность в окон­чательных результатах анализов жидких проб 10—25 %, а иногда и большую, тогда как при анализах газообразных образцов сум­марная погрешность редко превышает 10 %.

Методом абсолютной градуировки чаще всего пользуются в тех случаях, когда есть сомнения в линейной работе детектора, и тогда, когда нужно определять не все компоненты анализируе­мой смеси, а только несколько из них, например при анализе примесей. В соответствии с этим условия хроматографического анализа должны обеспечивать по возможности полное отделение лишь пиков интересующих компонентов от соседних пиков на хроматограмме.

В практической работе при анализе газов градуировку при­бора проводят, как правило, только по одной какой-либо смеси постоянного состава с известным содержанием интересующего компонента (например, смеси этого компонента с газом-носителем). При этом путем последовательной смены дозирующих петель газо­вого крана вводят в колонку разные количества смеси **, а при построении градировочного графика наблюдаемый в каждом опыте отклик детектора соотносят с абсолютным или относитель­ным количеством компонента (мл, моль и т. п.).

При анализе жидких проб из-за опасности перегрузки колонки и изменения условий работы детектора предпочтительнее приго­тавливать несколько искусственных смесей с разной концентра­цией определяемого компонента и вводить в хроматограф одну и ту же по величине дозу.

Следует уделять внимание чистоте реагентов (газов и жидко­стей), используемых для приготовления искусственных смесей, и учитывать количество примесей в каждом из них при выполне­нии градуировки. Относительные концентрации компонентов, составляющих смеси, необходимо подбирать с расчетом перекры­вания ожидаемой концентрации интересующих соединений в ана­лизируемых образцах. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь рекомендуется хроматографиро-вать по меньшей мере три—пять раз с целью исключения случай­ных промахов и усреднения данных.

В некоторых случаях, при полной уверенности в линейной области показаний детектора и затруднительности приготовле­ния искусственных смесей с варьированием в них количества оп­ределяемого компонента (анализ микропримесей), допускается градуировка хроматографа лишь по одной смеси. На градуировочном графике проводят прямую линию через единственную экс­периментальную точку и начало координат.

* Большое влияние на воспроизводимость результатов оказывает., в частно­сти, продолжительность нахождения иглы микрошприца в горячей зоне камеры испарителя. Начинающему полезно специальной тренировкой, т. е. многократ­ным последовательным повторением дозирования одной и той же смеси, вырабо­тать элементы автоматизма, обеспечивающие успешное проведение этой ответ­ственной операции.

** Этот прием позволяет также «попутно» определить истинный дозируемый объем газового крана, включающий, как известно, кроме объема дозирующей пет­ли постоянный объем самого крана и его соединительных коммуникаций. Подроб­нее об этом см. раздел II. 1.2.