КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ методом газовой хроматографии •

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ методом газовой хроматографии • Качественный анализ, основанный на использовании индексов Ковача • Параметры пиков, необходимые при проведении количественного анализа • Подходы при проведении количественного анализа • Правильность анализа и воспроизводимость результатов 1 BIC

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ЦЕЛЬЮ АНАЛИЗА 1. 2. 3. Установление химической природы разделяемых компонентов или компонента Нахождение интересующего компонента в смеси соединений Нахождение группы соединений с интересующим признаком (например, гомологов или серусрдержащие соединения) В хроматографии единственным измеряемым идентификационным признаком является время удерживания. Тем не менее, возможны разные ситуации 2 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Как правило, химик имеет представление о смеси, с которой работает. Поэтому, возможны следующие варианты 1. 2. 3. 4. 3 Примерное знание концентраций компонентов может являться основой для идентификации Наличие гомологов помогает определить, где какие вещества выходят Можно ввести стандарт вещества в смесь, и если определяемый пик увеличился, то можно думать о том, что акт идентификации свершился Если пункт 3 реализован на трех колонках различной полярности, то вероятность идентификации существенно увеличится BIC

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ При этом важно, чтобы хроматографирование стандарта и исследуемой пробы проводилось в одинаковых условиях ü Температура колонки. ü Скорость потока газа-носителя. ü Природа газа-носителя. ü Величина перепада давлений в колонке. ü Природа и количество неподвижной фазы. ü Размер колонки (длина и внутренний диаметр). 4 BIC

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Индекс удерживания Ковача i t. R, i - n исправленное время удерживания t. R, i = t. R - tm – определяемое вещество – число атомов углерода в молекуле алкана tm - время выхода несорбирующегося компонента Определение индекса довольно трудоемкое занятие: Вводим в смесь реперы - н-углеводороды. Смесь с реперами разделяем, определяем время удерживания всех пиков, включая несорбирующиеся вещество При определении индекса необходимо использовать только те реперы, между которых находится идентифицируемое вещество 5 И все при постоянной температуре и для колонки с определенной НЖФ BIC

ИНДЕКС УДЕРЖИВАНИЯ КОВАЧА как все таки его найти Определяемое вещество Ввод пробы Время выхода несорбирующегося компонента Репер 1 Репер2 Таким образом, Индекс удерживания зависит только от вещества, температуры колонки и НЖФ. Индексы хорошо воспроизводятся, и в прошлом веке было сделано множество работ по их определению и использованию для идентификации. 6 BIC

ИНДЕКС КОВАЧА послесловие В настоящее время Индексы применяются крайне редко. Как правило теми, кто занимается имитацией научных исследований в области физической химии. Идентификация полностью отошла к хромато- масс-спектрометрии Имре Ковач в настоящее время здравствует, и я даже видел его в 2003 г в Москве. 7 BIC

ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ В количественном хроматографическом анализе чаще всего решаются следующие типовые задачи: Ø 8 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Площадь пика пропорциональна количеству вещества. Поэтому для количественных расчетов необходимо измерять площадь пиков. 9 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Для измерения площадей пиков существует несколько приемов. Ø Упрощенный метод. Умножение высоты пика на его ширину, измеренную на расстоянии, равном половине высоты. Достаточно точен. Применим для симметричных и хорошо разделенных пиков. Ø Пик вырезается из хроматограммы и взвешивается на аналитических весах. Зная плотность бумаги, можно рассчитать площадь пика. Применим и для несимметричных пиков. Ø Измерение площади пика планиметром. Ø Измерение площади пика электромеханическим или электронным интегратором. При этом достигается наибольшая точность среди всех перечисленных способов ØВ настоящее время – только компьютеры! 10 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Основные методы количественного анализа. Ø Метод внешнего стандарта (абсолютная калибровка). Ø Метод внутреннего стандарта (метод метки). Ø Метод простой нормировки. 11 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Метод внешнего стандарта (абсолютная калибровка). Содержание компонента в пробе определяют по формуле: Q – масса пробы, qi – масса компонента Метод требует точного дозирования. Применяется для определения микропримесей. 12 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Метод внутреннего стандарта (метод метки) Основан на сравнении площадей пиков известного веществаметки и определяемого компонента. Стандарт-метка - вещество, которое на хроматограмме выходит отдельным пиком и не содержится в хроматографируемой смеси. Массовую долю анализируемого компонента рассчитывают по формуле: Q – масса пробы, qst – масса стандарта Метод не требует точного дозирования. Необходимо индивидуально подбирать вещество-метку 13 BIC

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ Метод простой нормировки Сумма всех площадей пиков принимается за 100%. Тогда отношение площади отдельного пика к сумме площадей дает массовую долю данного компонента в смеси: Преимущество метода – простота оформления. Недостаток – невозможность использования в случае различной чувствительности детектора к компонентам пробы. 14 BIC