3.7. Кількісний хроматографічний аналіз

Кількісний хроматографічний аналіз базується на залежності між кількісними параметрами хроматографічних піків та концентрацією або кількістю речовини, яка введена в хроматограф.

За певних умов роботи детектора спостерігається лінійна залежність між кількісними параметрами хроматографічного піка Р та кількістю речовини в пробі, як, наприклад, між масою речовини в пробі та висотою піка згідно рівняння

, (3.17)

де k_i - коефіцієнт пропорційності для і-того компоненту; m_i - кількість і-того компоненту, введеного в хроматограф.

Під час введення в хроматограф кожен раз однакової маси проби кількість кожного компонента буде пропорційною концентрації С_і цього компонента в суміші. Тоді отримаємо коефіцієнт пропорційності k_і, який називається калібрувальним коефіцієнтом:

. (3.18)

Метод кількісного аналізу, який використовує цю залежність називається методом абсолютного калібрування і застосовується для аналізу сумішей газоподібних речовин, тому що хроматографи обладнані дозувачами, які дозволяють вводити однакові об’єми газової проби.

Під час аналізу рідких проб користуються методом внутрішнього стандарту. Він полягає у тому, що до відомої маси проби m_пр додають відому масу речовини-стандарту, якої немає в пробі m_ст, змішують їх і хроматографують одержану суміш. Масові частки компонентів проби розраховують за формулою:

, (3.19)

де P_i, P_ст - кількісні параметри піків і-го компонента та речовини-стандарту, f_i – нормувальний коефіцієнт, який дорівнює відношенню чутливостей хроматографа до компонента і речовини-стандарту.

Нормувальний коефіцієнт розраховують з хроматограми суміші, яка містить відомі концентрації компонентів (С_i) та речовини стандарту (С_ст, % мас):

. (3.20)

У випадку, коли необхідно визначати вміст всіх компонентів суміші розрахунки проводять за методом внутрішньої нормалізації. Цей метод можна застосовувати за умови, що всі компоненти суміші розділились і потрапили в детектор. Тоді суму їх концентрацій приймають за 100% і немає необхідності в додаванні речовини-стандарту.

Вміст і-того компоненту розраховують за формулою:

. (3.21)

Нормувальні коефіцієнти розраховують за формулою (3.20), прийнявши одну з речовин за стандартну, тобто f_ст = 1.

4. Електрохімічні методи аналізу

Електрохімічні методи аналізу ґрунтуються на використанні залежності електричних параметрів електролітичної комірки від концентрації, природи та структури речовини, що бере участь в електродній (електрохімічній) реакції або в електрохімічному переносі зарядів між електродами. Електролітична комірка є електрохімічною системою, яка складається з електродів та електроліту, що контактують між собою.

За рекомендаціями ІЮПАК електрохімічні методи аналізу можна розділити на:

1. Методи, які ґрунтуються на перебігу електродних реакцій при відсутності електричного струму (потенціометрія) – вимірювання потенціалу Е.

2. Методи, які ґрунтуються на перебігу електродних реакцій при проходженні електричного струму крізь розчин електроліту (вольтамперометрія, кулонометрія) – вимірювання сили струму I; опору R чи електричної провідності W.

3. Методи, які не пов'язані з протіканням електродної реакції, а лише з електричними явищами в розчині (кондуктометрія і інші) – кількості електрики Q.