2.1Основы количественного и качественного анализа в гжх.
Вид типичной дифференциальной хроматограммы приведен на рисунке 4. В хроматографических методах площадь данного пика пропорциональна концентрации соответствующего компонента. Существует ряд способов соотнесения формы с концентрацией образца. Для определения массового процентного состава обычно используют метод нормирования площадей. По этому методу массовый процентный состав получают измерением площади каждого пика с последующим делением отдельных площадей на их сумму (рисунок 4):
,
где
Sх (%) – нормированная площадь пика компонента х, выраженная как процент от суммы площадей отдельных пиков;
Si = S1 + S2 + S3 + … +Sn
1
– момент ввода пробы; 2 – нулевая
(базовая) линия; а – полуширина пика; h
– высота пика; t1,
t2, t3
– времена удерживания компонентов; I,
II и III –
пики, соответствующие трем компонентам
смеси.
Рисунок 4. – Пример хроматограммы для определения количественного состава многокомпонентной смеси.
Этот метод, однако, справедлив лишь при условии, что выходит все пики и детектор одинаково реагирует на все компоненты исследуемой смеси. Обычно площади отдельных компонентов не прямопропорциональны процентному составу, поскольку детектор по-разному реагирует на различные вещества, в связи с чем в особо точных расчетах необходимо вводить поправочные коэффициенты или пользоваться специальными методами расчета, например, методами внешнего и внутреннего стандарта.
В обычной лабораторной практике метод нормировки площадей широко используется ввиду своей простоты и экспрессности.
Существуют различные способы расчета площадей пиков на хроматограмме, однако, самым простым и универсальным методом, в особенности для симметричных и полностью разделенных пиков, является так называемый геометрический метод. По этому методу площадь пика высчитывают как площадь равнобедренного треугольника, умножая его высоту h на среднюю линию (полуширину) а:
Si = hiai
Помимо этого концентрацию компонентов в смеси можно расчитать методом взвешивания на аналитических весах пиков, вырезанных из хроматограммы, однако, при этом теряется сама хроматограмма, а метод трудоёмок и не даёт ощутимого преимущества перед графическим. Современные приборы оснащены специальными блоками, автоматически подсчитывающими времена удерживания компонентов и их содержание в смеси – так называемыми интеграторами. Последние модели интеграторов – достаточно сложные электронные приборы, снабженные микропроцессорной техникой и печатающими устройствами.
Качественный анализ (интерпретация) хроматограмм зачастую представляет собой более сложную задачу, чем количественный анализ смесей, описанный выше. Поскольку время удерживания каждого индивидуального вещества в заданных условиях хроматографирования (температура колонки, скорость газа – носителя, природа подвижной и неподвижной фаз) строго постоянны, то проще всего эта задача решается измерением времени удерживания вещества – «свидетеля», вводимого в колонку отдельно или «посадкой» его в анализируемую смесь. При отсутствии вещества – «свидетеля» используют другие, менее достоверные методы, например, описанные в специальной литературе «Относительные времена удерживания (ОВУ)» по отношению к какому-либо несорбируемому компоненту. Но в любом случае совпадение времен удерживания «свидетеля» и неизвестного компонента смеси еще не указывает однозначно на наличие этого соединения, т.к. колонка может оказаться недостаточно эффективной. Поэтому необходимо использовать в анализе несколько колонок с НЖФ различной полярности или привлекать другие методы физико-химического анализа.