22.3. Хроматографические параметры

Расположение разделяемых веществ в виде отдельных зон вдоль колонки называют внутренней хроматограммой, а графическое изображение состава элюата (подвижной фазы, содержащей разделённые вещества), выходящего из колонки, получаемое, например, с помощью самописца - внешней хроматограммой.

Основные характеристики внешней хроматограммы, получаемой при элюентном хроматографическом анализе

Часть хроматограммы, соответствующая выходу из колонки чистого элюента (например, газа-носителя), называется нулевой линией. Часть хроматограммы, соответствующая выходу из колонки элюента вместе с компонентом разделяемой смеси, называется пиком. Для описания хроматографического пика используются следующие характеристики (рис. 22.1).

Рис. 22.1. Характеристики хроматографического пика

Отрезок нулевой линии, заключенный между крайними точками пика (в данном случае A и В), называется основанием пика. Часть основания пика, заключённая между точками пересечения касательных, проведённых к точкам перегиба на сторонах пика (G и G’), с нулевой линией (точки C и D), называется шириной пика (w - от англ. width). Расстояние от вершины пика до его основания, измеренное параллельно оси ординат, называется высотой пика (h - от англ. hight). Отрезок прямой, проведённой параллельно нулевой линии на половине высоты пика, заключённый между точками её пересечения с касательными (в данном случае точками E и F), называется шириной пика на половине высоты (w_0,5).

Хроматографические характеристики, используемые для идентификации веществ (характеристики удерживания)

Время от момента ввода пробы до момента регистрации максимума пика называется временем удерживания (t_R).

В идеальном случае время удерживания не зависит от концентрации вещества, но зависит от его природы, а также от природы подвижной и неподвижной фазы и условий хроматографирования. Время удерживания вещества зависит от упаковки сорбента и поэтому может изменяться при переходе от одной колонки к другой. Более надёжной характеристикой является исправленное время удерживания (), которое равно разности между временем удерживания данного вещества и несорбируемого компонента (t₀). Поскольку t₀ = t_m, то = t_S.

Объём подвижной фазы, который необходимо пропустить через колонку с определённой скоростью для того, чтобы элюировать вещество, называется удерживаемым объёмом (V_R). Аналогично понятию исправленное время удерживания существует понятие исправленный удерживаемый объём ()

где F - объёмная скорость подвижной фазы (см³/мин)

Отношение равновесной концентрации вещества в неподвижной фазе (C_s) к его равновесной концентрации в подвижной фазе (С_m) называется коэффициентом распределения (D).

Удерживаемый объём связан с коэффициентом распределения уравнением, называемым основным уравнением хроматографии:

(либо )

Произведение коэффициента распределения на соотношение объёмов неподвижной и подвижной фазы называется коэффициентом ёмкости колонки ()

Хроматографические характеристики, используемые для количественного определения веществ

В качестве аналитического сигнала в хроматографии используют высоту или площадь хроматографического пика, которые пропорциональны содержанию вещества в хроматографической зоне.

Приёмы количественного определения, используемые в хроматографических методах, приведены в табл. 22.3.

Табл. 22.3.

Приёмы количественного определения в хроматографии

Метод	Принцип метода
нормировки	Используется для определения относительного содержания компонентов в анализируемой смеси. Может быть применён лишь в том случае, когда на хроматограмме присутствуют пики всех компонентов смеси. или , где f – поправочные коэффициенты, учитывающие неодинаковую чувствительность детектора к различным компонентам смеси
внешнего стандарта	Аналитическим сигналом является высота (площадь) пика определяемого вещества
внутреннего стандарта	Аналитическим сигналом является отношение высот (площадей) пиков определяемого вещества и внутреннего стандарта.

Внутренний стандарт представляет собой специально добавляемое к анализируемой пробе в точно измеренном количестве вещество, свойства которого близки к свойствам определяемого вещества. Вещество, взятое в качестве внутреннего стандарта:

• не должно химически взаимодействовать с компонентами анализируемой смеси, с неподвижной или подвижной фазой;

• должно отсутствовать в исходной анализируемой смеси;

• давать пик, находящийся на хроматограмме в непосредственной близости от пиков определяемых веществ, но не накладывающийся на них и на пики других соединений.

Концентрацию внутреннего стандарта выбирают таким образом, чтобы высота (площадь) пика внутреннего стандарта была соизмерима с высотой (площадью) пика определяемого вещества (рис. 22.3).

Рис. 22.3. Хроматограмма, полученная при ГЖХ-определении аминазина в печени (внутренний стандарт – бромгексин)

В методе внешнего и внутреннего стандарта используются одни и те же приёмы расчёта содержания вещества (метод градуировочного графика и др.). Основное различие заключается в характере используемого аналитического сигнала. Метод внутреннего стандарта обладает большей надёжностью и даёт более воспроизводимые результаты, особенно в случае сложной пробоподготовки.