О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Концентрацию 1-го компонента в % или г/л рассчитывают по формулам: у~ 100 А, 5;. 100 С,= ! = ' ' (%) и а (5.38) 1000 д, С, = ' (г/л) / (5.39) 371 где а — масса хроматографируемой пробы, г; 1', — обьем хроматографируемой пробы, мл; я, — содержание 1-го компонента, найленное по градуировочному графику. При выполнении количественного анализа по методу градуировочного графика необходимыми условиями являются точность я воспроизводимость дозирования пробы, строгое соблюдение постоянства параметров режима хроматографирования при гралуировке прибора и при определении содержания хроматографиРуемого вещества.
Данным методом пользуются в тех случаях, когда нужно опре делать содержание не всех компонентов анализируемой смеси, а лишь некоторых, например, при количественном анализе микро- примесей в основном продукте. В соответствии с этим хроматографирование должно обеспечивать по возможности полное отделение лишь пиков интересующих веществ от соседних пиков на хроматограмме. Метод нормировки основан на том, что сумму площадей, высот или произведений высот пиков на времена удерживания компонентов на хроматограмме принимают за 100% Концентрацию (-го компонента (в %) рассчитывают по формуле: 5, 100 т Ю, л-1 (5.40) 372 В отличие от метода градуировочного графика метод нормировки не требует точной дозировки образца и строгого собюдения воспроизводимости условий хроматографирования при повторных определениях.
Применение метода нормировки возможно лишь при условии проявления всех веществ на хроматограмме, подлежащих количественному определению. Если ставится задача количественного определения содержания в смеси лишь одного или нескольких компонентов, то достаточным условием является разделение только определяемых компонентов, остальные — могут быть зафиксированы на хроматограмме в виде суммарного пика.
Для учета различия в чувствительности используемого детектора к компонентам анализируемой пробы предварительно для каждого компонента находят калибровочные (поправочные) коэффициенты. Сути этих коэффициентов состоит в следующем. Вследствие того, что количественные значения свойств, положенных в основу детектирования, определяются природой вещества и они естественно различны для компонентов анализируемой смеси, то при хроматографировании равных количеств компонентов смеси регистрируемые пики отличаются по нормируемому параметру — площади, высоте или произведению вгясоты пика на время его удерживания.
Поэтому вводят калибровочные коэффициенты к площадям А~ или высотам Ка пиков. Наиболее распроограненный способ определения калибровочных коэффициентов заключается в последовательном хроматографировании серии бинарных смесей, составленных из определяемого компонента (0 и стандарта (ст), калибровочные коэффициенты рассчитывают по формулам: (5.41) (5.42) где С; и ф— концентрация определяемого компонента и стандарта соответственно. Калибровочный коэффициент для стандартного вещества приравнивается к 1.
С учетом калибровочных коэффициентов рассчитывают концентрацию 1-го компонента по формуле: К 5, 100 С;= ~ (Кз.5) (5.43) М етод внутрен него стандарта основан патом, что к известному количеству анализируемого образца прибавляют известное количество не содержащегося в нем стандартного вещества. Концентрацию 1-го компонента в е рассчитывают по формуле: К~.Х, !00 г С,= ~ст 5ст (5.44) 373 где К„, Մ— калибровочный коэффициент и плошадь пика впутреннего стандарта; г — отношение массы внутреннего стандарте к массе анализируемой пробы.
Вещество, используемое в качестве внутреннего стандарта, должно быть инертным по отношению к компонентам анализируемой смеси и полностью смешиваться с ними. Пик стандартного вещества на хроматограмме должен располагаться в непосредственной близости от пиков определяемых соединений. Внутренний стандарт выбирается из числа соединений, близких по структуре и физико-химическим свойствам к компонентам анализируемой смеси. Количество внутреннего стандарта подбирается таким образом, чтобы отношение параметров пиков стандарта и определяемого вещества было близким к единице. Метод внутреннего стандарта применяется как при условии Регистрации на хроматограмме всех компонентов анализируемой смеси, так и в случае неполностью идентифицируемых смесей. ))анный метод не требует строгого дозирования заданных количеств пробы и соблюдения постоянства всех параметров режима хроматографирования.
к5; Плошадь пика Ю, ммз Соединение 1,2,4-Триметилбензол 1,2,3-Триметилбензол 1,3,5-Триметнлбензол 430 100 то 0,800 О,ббб О,б05 7. Рассчитайте число теоретических тарелок )т' и высоту, эквивалентную теоретической тарелке, Н по следующим данным хроматографирования: 10 = 0,3 см; 1к = 120 см, р05 = !2 мм, длина колонки Е = 80 см. 8. Рассчитайте степень разделения а и критерий разделения Я компонентов 1 и 2 по следующим данным хроматографирования: тя! = 7,5 см, тк2 = 10,0 см, 13! = 2,5 см, р2 = 3,5 см. Практические работы Работа 1. Определение жидких хлорметанов в их смеси Вариант 7 Проводят разделение и количественное определение ди-, трии тетрахлорметанов и статистическую обработку результатов анализа. При хроматографировании смеси жидких хлорметанов первым из колонки выходит дихлорметан, вторым — трихлорметан, третьим — тетрахлорметан. Приборы и реактивы Хроматограф любой марки с детектором по теплопроводности (ДТП).
Хроматографическая колонка длиной 1 м, диаметром 4 мм. Твердый носитель — целит 545 зернения 0,250 — 0,315 мм. Неподвижная жидкая фаза — полиорганофторсилоксан СКТФТ-50 (15 % от массы твердого носителя). Микрошприц вместимостью 1 мкл. Баллон со сжатым гелием. Секундомер. Пенный расходомер газа-носителя.
Анализируемый раствор: смесь жидких хлорметанов. 374 Вопросы и задачи 1. Дайте определение метода газо-жидкостной хроматографии 2. Какие вещества используют в качестве неподвижной фазы? 3. Каково назначение твердого носителя и подвижной фазы? 4. Какие существуют способы идентификации в газовой хро матографии? 5. Охарактеризуйте параметры удерживания в газовой хроматографии. 6. Рассчитайте содержание в (%) изомеров триметилбензола в смеси по следующим данным хроматографирования: Выполнение работы Включают прибор согласно инструкции. Устанавливают температурный режим работы узлов прибора: для термостата колонок 50 'С, для термостата детектора 110 'С, лля испарителя 11О 'С.
Газ-носитель пропускают через колонку со скоростью 45 мл/мин, контролируя ее пенным расходомером. Подают токовую нагрузку 1ЗО мА на ДТП. Указатель шкалы чувствительности устанавливают в положение "1:4". После установления на хроматограмме стабильной нулевой линии в испаритель хроматографа вводят микро- шприцем 0,3 мкл анализируемого раствора. Проводят семь параллельных анализов. Концентрацию каждого компонентов смеси С, рассчитывают по площадям пиков методом нормировки, используя формулу (5.40).
Результаты определений записывают в таблицу: дг с! ьв пробы а=с-с 7 л=7 Для оценки эффективности метода проводят статистическую обработку результатов анализа. — п=п Рассчитывают средний результат С = т С,./л и стандартное отклонение отдельного результата: а=! з= у !7'/(л+1) и= ! По правилаим статистической обработки должно сохраняться неравенство Н < 2к Результаты, не удовлетворяющие этому требованию, отбрасывают и проводят повторный расчет С!, И, !77, к Затем рассчитывают дисперсию 1'= уз среднюю арифметическую ошибку дС= т (С! — С)/л среднюю квадратичную ошибку серии из семи измерений п=л 2 з = — = у И/л (л-1) „/и о=! 375 точность определения среднего результата при доверительной вероятности а = 0,95 ЛС0,95 = Ю ' 7095 где !095 — критерий Стьюдента — Фишера; относительную погрешность среднего результата с той же на дежн остью ~ Снтн '! С0,95 .
!00 Значения критерия Стьюдента — Фишера !0 95 в зависимости от (и — 1) следующие: 2 3 4 5 6 7 8 9 !О 4,303 3,!82 2,776 2,57! 2,447 2,365 2,306 2,262 2,228 н — ! !О и ' Вариамт 2 Выбирают оптимальные условия хроматографирования жидких хлорметанов, хроматографируют смеси жидких хлорметанов при различных расходах газа-носителя (гелия), строят график зависимости эффективности разделения от скорости гелия, рассчитывают критерии разделения соседних компонентов. Выполнение работы Включают прибор согласно инструкции. Условия хроматографирования те же, что в варианте 1. Устанавливают расход гелия 25 мл/мин, контролируя его пенным расходомером.
Указатель шкалы чувствительности устанавливают в положение "1:4". После установления на хроматограмме стабильной нулевой линии в испаритель хроматографа вводят микрошприцем 0„3 мкл пробы смеси хлорметанов. Затем устанавливают поочередно расход гелия 35, 45, 55 и б5 мл/мин и каждый раз после достижения на хроматограмме стабильной нулевой линии (1Π— 15 мин) в испаритель хроматографа поочередно вводят по 0,3 мкл смеси хлорметанов. При каждом расходе гелия опыт повторяют три раза. По данным хроматографического анализа строят график зависимости высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) от расхода гелия для каждого компонента. ВЭТТ рассчитывают, используя формулы (5.18) или (5.19) и (5.22).
По графику находлт оптимальный расход гелия, соответствующий минимальному зна- 376 Интервал возможных истинных значений измеряемой величины определяют как С + ЬС0 95. На хроматограммах записывают условия проведения анализа, отмечают соответствие каждого пика определенному компоненту и помещают хроматограмму в лабораторный журнал. нению ВЭТТ для каждого компонента. Для заданных величин расхода гелия рассчитывают степень разделения а и критерий разделения Я по формулам (5.28) и (5.29).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
