Количественный анализ ТХ хроматографическими методами

Количественный хроматографический анализ основан на измерении различных параметров пика, зависящих от концентрации хроматографируемых веществ – высоты, ширины, площади и удерживаемого объема – или произведения удерживаемого объема на высоту пика. Расчет по площади пика позволяет несколько снизить требования к стабильности условий хроматографирования по сравнению с расчетом по высоте пика, однако само измерение площади вызывает появление новых источников ошибок. В случае узких пиков некоторые преимущества имеет измерение произведения удерживаемого объема на высоту пика. При неполном разделении пиков ошибки возрастают из-за наложения и искажения контуров пика. При работе с такими хроматограммами используют специальные приемы, опирающиеся, главным образом, на измерение высоты пиков.

Основными в количественной хроматографии являются методы: простой нормировки, нормировки с калибровочными коэффициентами, внутренней стандартизации и абсолютной калибровки.

При использовании метода простой нормировки принимают сумму каких-либо параметров пиков, например сумму высот всех пиков или сумму их площадей, за 100 %. Тогда отношение высоты отдельного пика к сумме высот или отношение площади одного пика к сумме площадей, умноженное на 100, будет характеризовать массовую долю (%) компонента в смеси. Вполне понятно, что такой метод предполагает существование одинаковой зависимости величины измеряемого параметра от концентрации для всех компонентов смеси.

В методе нормировки с калибровочными (градуировочными) коэффициентами за 100 % принимается сумма параметров пиков с учетом чувствительности детектора. Различие в чувствительности детектора учитывается с помощью поправочных коэффициентов для каждого компонента. Один из преобладающих компонентов смеси считают сравнительным, и поправочный коэффициент для него принимают равным единице. Калибровочные (градуировочные) коэффициенты К рассчитывают по формуле

,

(15)

где П_ст – параметр пика (высота, площадь и т.д.) стандартного веще-ства;

П_i – параметр пика определяемого компонента;

с – концентрация.

За 100 % принимается сумма исправленных параметров К_iП_i, и результат анализа рассчитывается так же, как и в методе простой нормировки.

Наиболее точным является метод абсолютной калибровки. В этом методе экспериментально определяют зависимость высоты или площади пика от концентрации вещества и строят градуировочные графики. Далее определяют те же характеристики пиков в анализируемой смеси и по градуировочному графику находят концентрацию анализируемого вещества. Этот простой и точный метод является основным методом определения микропримесей. Метод внутреннего стандарта основан на введении в анализируемую смесь точно известного количества стандартного вещества. В качестве стандартного выбирают вещество, близкое по физико-химическим свойствам к компонентам смеси, но не обязательно являющееся ее компонентом. После хроматографирования измеряют параметры пиков анализируемого компонента и стандартного вещества. Если стандартное вещество не входит в состав анализируемой смеси, массовую долю компонента (%) рассчитывают по формуле

,

(16)

где П_i и П_ст – параметры пиков анализируемого компонента и стандарта соответственно;

r – отношение массы внутреннего стандарта к массе пробы.

Относительные поправочные коэффициенты мало зависят от параметров процесса хроматографирования, а определяются в основном только типом детектора и природой разделяемых веществ и газа-носителя.

Основными преимуществами метода газожидкостной хроматографии являются: простота проведения анализа; идеален для анализа газовых проб; возможность использования широкого спектра хроматографических колонок и детекторов; большое количество методических материалов; возможность автоматизации процесса анализа и пробоподготовки; наличие программного обеспечения для качественного и количественного анализа.

К недостаткам метода следует отнести: ограничение по веществам с высокой температурой кипения; нельзя проводить анализ металлов, неорганических соединений и ионов неорганических соединений; метод не используется для соединений, которые являются термолабильными; не применим для анализа высокомолекулярных соединений.