3.7. Алгоритми хроматографічного аналізу

Типова схема хроматографічного аналізу налічує такі етапи.

• Відбір і оброблення проби.

• Введення проби у хроматографічну систему.

• Хроматографування.

• Реєстрація хроматограми.

• Оброблення хроматограми.

• Оброблення результатів аналізу, розрахунок похибок, видача результатів експерименту.

Аналітичне визначення ґрунтується на основних хроматографічних параметрах. Наприклад, час утримання t_R або об’єм утримання V_R будь-якої сполуки у суміші за певних умов характеризують природу цієї сполуки, і, отже, дають змогу ідентифікувати її.

У практиці якісного хроматографічного аналізу використовують такі способи ідентифікації компонентів.

• Порівняння параметрів утримання невідомої речовини та еталонної сполуки за однакових умов хроматографування. Еталонами слугують чисті речовини (тестери). Значення відносних параметрів утримання (відношення параметрів досліджуваної речовини до параметрів еталонної) порівнюють з табличними і роблять висновок щодо ідентифікації.

• Застосування графічних чи аналітичних залежностей між характеристиками утримання і фізико-хімічними властивостями речовини. Наприклад, використовують лінійну залежність між логарифмом об’єму утримання V_R і відношенням температури кипіння до температури колонки.

• Застосування селективних детекторів.

• Поєднання хроматографії з іншими інструментальними методами. У цьому випадку компоненти суміші, які вийшли із колонки, ідентифікують такими методами: аналізом за спектрами поглинання в ультрафіолетовій або інфрачервоній областях, аналізом за спектрами флуоресценції, аналізом за мас-спектрами чи спектрами ядерного магнітного резонансу.

Кількісний хроматографічний аналіз ґрунтується на залежності площі (або висоти) піків на хроматограмі, які відповідають індивідуальним сполукам, від їхньої кількості або концентрації. Існує декілька способів кількісної оцінки хроматограм.

1. Метод абсолютного калібрування передбачає проведення хроматографічних визначень відомих кількостей речовини q_i і побудову графіків залежності площі або висоти піків від введеної у колонку кількості речовини q. Відношення кількості і-го компонента у пробі q_i до площі піка S_i або його висоти h_i називають абсолютним коефіцієнтом чутливості і-го компонента:

(г/см²), або (г/см²).

Вміст і-го компонента у пробі (у%) визначають за формулою:

,

,

де Q – маса проби.

2. Метод внутрішнього стандарту (метод мітки) передбачає, що до проби невідомого кількісного складу добавляють точно виміряні кількості речовини – мітки, яка є інертною до компонентів суміші, а її властивості близькі до властивостей більшості компонентів проби. Будують калібрувальний графік залежності відношення маси речовини-мітки q_m до маси очікуваних компонентів у пробі q_i, тобто q_m/ q_i, від відношення площ (висот) піків . Кутовий коефіцієнт цього графіка є калібрувальною константою щодо цього компонента:

.

Якщо Q – маса проби, то відносні вмісти речовини-мітки у визначуваного компонента становлять:

,.

Отже,

, звідки.

Процентний вміст і-го компонента з урахуванням приведених співвідношень становитиме:

3. Метод нормування ґрунтується на тому, що суму площ (висот) усіх піків на хроматограмі приймають за 100% і вміст і-го компонента (у%) розраховують за формулою:

.