Диссертация (1150106), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Кривая, характеризующая нелинейность детектирования, можетбыть построена только в том случае, когда по одной из осей откладываетсяабсолютное значение отклика детектора, то есть в координатах (Q,R).Количество i-го компонента вычисляется с учетом известной концентрациистандарта k-том градуировочном растворе, отклика детектора на внутреннийстандарт Rst(k) и градуировочной зависимости компонента – внутреннегостандарта Wst(R) [12]:(2.11)Где Cik – концентрация компонента в к-том градуировочном растворе.Формула (2.11) корректирует положение градуировочных точек по осиколичества компонента (Q), оставляя значение отклика детектора R таким,каким он получится в эксперименте. В случае если градуировочная зависимостькомпонента-внутреннего стандарта линейная и ее коэффициент принимается заединицу, расчет эквивалентен традиционной схеме расчета относительныхградуировочных коэффициентов методом внутреннего стандарта.При вычислении неизвестной концентрации компонента Сi используютформулу:(2.12)19Где Сst – концентрация компонента – внутреннего стандарта ванализируемой смеси.

При линейных градуировочных зависимостях формула2.12, как и следовало ожидать, превращается в формулу 2.10.Таким образом, процесс градуировки состоит из двух этапов. На первомэтапе получают градуировочную зависимость компонента – внутреннегостандарта, на втором – всех остальных компонентов. Градуировку стандартногокомпонента проводят методом внешнего стандарта. Градуировка методомвнутреннего стандарта служит для получения боле точных значенийкоэффициентов градуировочной зависимости, вычисленных с учетом известнойв каждом градуировочном опыте площади и концентрации стандартногокомпонента. Результирующая зависимость строится в тех же координатах, чтои зависимость, получаемая методом внешнего стандарта, и, при отсутствииошибок измерения и дозирования, зависимости, полученные обоими методами,должны были бы совпадать.Такая схема расчета будет приносить наиболее ощутимый эффект приодновременном выполнении двух условий:- Нелинейная градуировочная зависимость стандартного компонента- Вариация площади пика стандартного компонента от опыта к опыту.Как известно, изотопно-меченые аналоги определяемых соединенийявляются лучшим вариантом внутреннего стандарта.

В этом случае удобно вградуировочные смеси вносить известное количество внутреннего стандарта(удобнее,есликоличествостандартаостаетсяградуировочныхрастворах).Для повышенияпостояннымточностивовсехколичественныхопределений строят градуировочный график зависимости концентрацииопределяемого соединения (C) от отношения площадей меченого стандарта кплощади определяемого соединения (k).Интересным вариантом метода внутреннего стандарта является впервыепредложенныйВигдергаузомметоддвойноговнутреннегостандарта,заключающийся в том, что в анализируемый образец вводят два (а в общем20случаеиболее)стандартныхвещества,элюирующихся доипослеопределяемого соединения.Содержание определяемого компонента в пробе вычисляют по формуле:(2.13)где qst(1), qst(2)- количества введенных стандартов, Pi, Pst(1), Pst(2) –количественные параметры пиков целевого соединения и веществстандартов, соответственноИспользование двух стандартов для получения информации о содержании вобразцецелевоговоспроизводимостипреимуществамикомпонентаприводиткзаметномуиправильностирезультатовэтоговариантаколичественногоанализа.анализаповышениюОсновнымиявляютсякомпенсация случайных погрешностей [23,24,25] и возможность не учитыватьнебольшие различия в численных значениях градуировочных множителей, еслистандарты и определяемые компоненты имеют близкие химическую природу имолекулярные массы.

Однако еще в 1990 г. дифференцированием формулы(2.13) было показано, что случайная составляющая погрешности определений вметоде двойного внутреннего стандарта может быть выше, чем в его обычномварианте,чтообусловленоизмерениемпараметровбольшегочислахроматографических пиков. Данный способ преимущественно компенсирует неслучайные, а систематические составляющие погрешности определений, чтоимеет важное значение для расширения возможностей его применения.При этом все требования, предъявляемые к вводимым образцам сравнения вклассическом варианте метода, сохраняются. Кроме того, рекомендуетсяподбирать образцы сравнения таким образом, чтобы их пики былимаксимально приближены к пику анализируемого компонента.В настоящее время возможности метода двойного внутреннего стандартапрактически остаются нереализованными, несмотря на то, что на его основебыл предложен эффективный способ компенсации потерь анализируемых21соединений.

Для этого в качестве стандарта должны быть выбраны не простопроизвольныесоединенияпредыдущийис«близкойпоследующиймолекулярнойгомологиструктурой»,определяемыхасоединений,отличающиеся от аналита на один углеродный атом. Тогда потери аналита истандартов подчиняются общим для гомологических рядов закономерностям,которые позволяют компенсировать их на стадии обработки результатов. Вчастности, авторы [26] выбрали в качестве внутренних стандартов для анализа4-трет.-бутилтолуола гомологи этого соединения. На примере 4-трет.бутилтолуола провели сравнение методов двойного внутреннего стандарта ипоследовательных стандартных добавок, отдав предпочтение первому ввидуменьших затрат времени.2.1.5 Метод стандартной добавкиВ случаях, когда выбор одного или двух стандартов затруднен,используют другой вариант метода внутреннего стандарта - метод стандартнойдобавки.

Метод заключается в том, что вместо вещества-эталона используютсоединение уже присутствующее в анализируемой смеси. Однако, дляполучения количественных данных о составе исходных смесей необходимхроматографический анализ двух образцов: собственно этих смесей и образцов,полученных из них после введения известных количеств определяемыхкомпонентов. Таким образом, этот прием не требует предварительнойградуировки прибора или определения градуировочных коэффициентов, однакоудваиваетвсеоперациианализа.Этогонедостатка(необходимостидублирования аналитических определений) лишен вариант метода стандартнойдобавки, применяемый только в хромато-масс-спектрометрии – методизотопного разбавления [27].

Здесь в качестве стандартов используютизвестныеколичествааналоговопределяемыхсоединений,меченыхстабильными изотопами (D, 13C, 15N, 18O), которые вводят не в подготовленныепробы, а непосредственно в исходные образцы. Так как свойства изотопных22аналоговорганическихсоединенийпрактическиидентичны,то,внезависимости от уровня потерь определяемых соединений в ходе подготовкипроб, масс-спектрометрическая регистрация их соотношения позволяетрассчитать содержание определяемых соединений в исходных образцах. Такимобразом, исключение необходимости дублирования анализа достигаетсяиспользованием внутренних стандартов, свойства которых практическиидентичны свойствам определяемых соединений.При проведении серийных анализов рациональнее использовать методабсолютной градуировки, но при единичных анализах, наоборот, оправданоприменение метода добавок.

Наиболее удобен этот метод для определенияабсолютных количеств компонентов растворов различных образцов. В этомслучае часто удобно использовать массу добавки, а измерение объемоврастворов не является необходимым. При введении навески твердых илижидких веществ в достаточно большой объем разбавленных растворовизменением объема растворов можно пренебречь, (если он не изменяется болеечем на 5%). Таким образом, формула выглядит следующим образом:Mx M ст S xS x  ст  S x(2.14)где Mx – количество определяемого соединения, Mст – количество добавкиSx и Sx+ст – площади пиков определяемого соединения до и после введениядобавки, соответственно.Если необходимо определять не абсолютные количества, а концентрациирастворенных веществ, то предыдущей формуле должен быть в явном видеучтен объем образца (V):Cx M ст S x( S x  ст  S x )V(2.15)Более сложные варианты расчетов возникают в тех относительно редкихслучаях, когда добавленная к образцу в виде раствора (υ) стандартная добавкаопределяемых веществ существенно изменяет объем исходного раствора (V):23если α = (V + υ)/V > 1.05, то Mx = MстSx/( αSx+ст – Sx).(2.16)Многие авторы [1,2] для вычисления концентраций определяемыхкомпонентов в образцах этим методом приводят следующую формулу:(2.17)где qсм и qст – количество отобранной для анализа порции смеси ивведенного в нее стандарта, Pi(1), Pst(1), Pi(2), Pst(2) –количественные параметрыпиков интересующего или реперного компонента и вещества-стандарта нахроматограммах первой и второй серии, соответственно.

Выводэтогосоотношения приведен в монографии [1]. Необходимость учета параметров Pi(1)и Pi(2) возникает только в тех частных случаях, когда объемы растворов добавкисравнимы с объемами растворов исходных образцов и их смешивание приводитк существенному разбавлению анализируемых проб. На практике гораздоудобнее использовать метод стандартной добавки для определения суммарногоколичества вещества, когда препарат сравнения практически не изменяет объемобразца,которыйприэтомможетдажеоставатьсянеизвестным.Принципиальные различия в формулах (2.14) и (2.17) проявляются не только всущественномупрощениивычисленийиисключениинеобходимостирегистрации параметров хроматографических пиков других веществ, но и вуменьшении случайной составляющей погрешности определений. Для функциинескольких переменных y = f(x1, x2, …, xi) такие погрешности (δy) оценивают наосновании известных дифференциальных соотношений:y  df / dx 2i(2.18)Тогда для уравнения (х) при условии δm<< δPi получаем [3]:(2.19)где δPх, δPx+доб – погрешности определений площадей (высот) пиковопределяемых веществ в исходной пробе и в пробе с добавкой.24Наличие в этой формуле сомножителя [Px+доб/(Px+доб - Px)] означает,что наибольшая точность достигается при условии Px+доб>> Px, тогда как прималых добавках Px+доб - Px<< Px степень неопределенности результатов можетоказаться чрезмерно высокой.

Например, если добавка составляет около третисодержащегося в анализируемом образце определяемого вещества, тосистематическая составляющая этого способа оказывается примерно вдвоебольшей, чем в методе внешнего стандарта.Одной из наиболее сложных задач количественного анализаявляетсяопределениецелевыханалитоввматрицах,обладающихсорбционными свойствами.

Характеристики

Список файлов диссертации