Диссертация (1150369), страница 9
Текст из файла (страница 9)
3.1 а). Как правило, эти отрезки измеряют на уровне 10% высотыпика [88], хотя известны и другие уровни (5, 50%), так же как и иные (редкоиспользуемые) способы оценки асимметрии хроматографических пиков [89, 90].Вданнойдиссертациимодифицированнымасимметриюспособом:пиковотношениямиА*площадейхарактеризовалидвухчастейхроматографических пиков, образуемых перпендикулярами, опущенными из ихмаксимумов на базовую линию, А* = S2/S1 (рис. 3.1б), используя элементыпрограммного обеспечения «Хроматэк Аналитик 2.6» (опции «слившиеся пики?»и «разделить пик!»). Такой подход в оценке асимметрии был впервые предложен,правда, без деталей и обсуждения, еще в середине 1970-х гг. в монографии Я.И.Яшина [91], однако в то время он не мог быть реализован из-за отсутствиятехнических средств для прецизионного измерения составляющих частейплощадейхроматографическихпиков.Появлениеразличныхвариантовпрограммного обеспечения для обработки хроматограмм сделало возможным насегодня решение подобных задач.
Некоторые преимущества асимметрии,определяемой соотношением А* = S2/S1, рассмотрены в двух предварительныхсообщениях [92, 93].Рисунок 3.1. Определение фактора асимметрии хроматографическихпиков традиционным [88] (а) и модифицированным [92, 93] (б) методами.Значения А и А* коррелируют между собой, но второе из них не зависит отуровня высот пиков, на котором проводят измерения и, следовательно, служитболее объективным критерием степени их искажений.59Значения времен удерживания несорбирующегося газа (t0) вычисляли повременам удерживания трех последовательных н-алканов С6-С8 методомПетерсона и Хирша [94] в варианте использования рекуррентных соотношений[95], используя простейшую программу QBasic:REM: PROGRAM "T(0)"PRINTPRINT "INPUT T1, T2, T3";INPUT T1, T2, T3PRINTS1 = T2 ^ 2 - T1 * T3S2 = 2 * T2 - T1 - T3S = S1 / S2PRINTPRINT "T(0) ="; SPRINTPRINT "END"ENDДля вычисления логарифмических индексов удерживания Ковача (RI)использовали следующую программу QBasic:REM: PROGRAM for calculation of Kovats & linear retention indicesPRINT : O = 0: PRINT "INDICATE YOUR GC TEMPERATURE REGIME: ";PRINT "1-ISOTERMIC, 2-TEMPERATURE PROGRAMMING";INPUT K: IF K = 2 THEN 1PRINT : PRINT "INPUT DEAD TIME T(0) =";INPUT T(0)PRINT "INPUT NUMBER OF CARBON ATOMS AND RETENTION TIMES OF TWO ";PRINT "REFERENCE ALKANES": PRINT : PRINT "C(1),T(1)";INPUT C(1), T(1): PRINT "C(2),T(2)";INPUT C(2), T(2): PRINTIF K = 2 THEN 2T(1) = LOG(T(1) - T(0))T(2) = LOG(T(2) - T(0))1 : PRINT "INPUT RETENTION TIME OF COMPOUND BEING CHARACTERIZED";INPUT X: IF X = 0 THEN 5X = LOG(X - T(0))2 : R = (C(1) + (C(2) - C(1)) * (X - T(1)) / (T(2) - T(1))) * 100R = .1 * INT(10 * R + .5): PRINT : PRINT "RETENTION INDEX ";IF K = 1 THEN 3PRINT "(LINEAR) ="; RGOTO 43 : PRINT "(KOVATS = LOGARITHMIC) ="; R4 : PRINT : PRINT "Continue (1) or exit (0) ";INPUT Z: IF Z = 1 THEN 1605 : PRINT "END": ENDДля характеристики вариаций индексов удерживания в зависимости оттемпературы хроматографической колонки RI(T) в условиях динамическоймодификации неподвижной фазы [соотношению (4.12)] использовали следующуюпрограмму QBasic:REM: VERSION 3M = 18REM: SIZE OF THE SAMPLER=8REM: RETENTION TIME (FIXED)N = 1000REM: NUMBER OF THEORETICAL PLATESA = 2100B = -7REM: PARAMETERS OF THE DEPENDENCE LOG(K(P)) = A/T + BJ1 = 800REM: CONVENTIONAL RETENTION INDEXZ = .1REM: TEMPERATURE COEFFICIENT OF THE NORMAL RI(T) DEPENDENCED = 500REM: RI DIFFERENCEK = .05REM: COEFFICIENT IN THE FINAL RELATIONPRINTPRINTPRINT "ANOMALOUS RI(T) DEPENDENCE (M = 10, N = 1000)"2: PRINTJ = J1X=RPRINT "TEMPERATURE, oC";INPUT TIF T = 0 THEN 1PRINTC = 2.71828 ^ (-(1 - X / R) ^ 2 * N / 2)C = C * M / R * SQR(N / 6.28318)PRINTPRINT "- - - - - CURRENT CONCENTRATION"; CPRINTS = A / (T + 273.15) + BS = 2.71828 ^ SS = D * C * K * S / (S + 1)J=J+S+Z*TPRINT "- - - - - RI = "; JPRINTGOTO 21: PRINT "END"61ENDПри каждой температуре газохроматографической колонки (9-10 значений сшагом 10 С) определяли 2-4 значения RI.
Все значения RI представляли сточностью до десятых долей единицы индекса. Построение графиков зависимостей RI(T), вычисление параметров соответствующих регрессионныхуравнений, а также вычисление времени удерживания недостающего н-алкана (втех случаях, когда использовали три реперных н-алкана с числом атомов углеродав молекуле, не обязательно отличающимся на единицу)проводили сиспользованием программного обеспечения Microcal Origin (версии 4.1 и 8.1) иMicrosoft Excel (пакет ПО Microsoft Office 2007). Пример обработки результатоводной из серии экспериментов при выявлении аномалий температурнойзависимости индексов удерживания приведен в разделе 3.4.1.3.4.1 Пример обработки результатов эксперимента при характеристикетемпературной зависимости индексов удерживания, RI(T)Рассмотрим пример обработки изотермических индексов удерживания водной из серии определений длядиметилформамида (количество в хромато-графической зоне с учетом деления потока при вводе проб в капиллярнуюколонку m = 4.3 мкг).
С использованием программного обеспечения газовогохроматографа «Хроматэк Аналитик 2.6» был получен массив времен удерживаниякомпонентов анализируемого образца в диапазоне температур от 30 °C до 120 °C,который приведен в таблице 3.16. Жирным шрифтом в таблице 3.16 выделенызначения мертвого времени (t0) и индексов удерживания(RI) целевогокомпонента (N,N-диметилформамида) во всем диапазоне температур от 30 °C до120 °C, вычисленные по рекомендациям раздела 3.4.
Аналогичная информациядля других соединений приведена в приложении 2.62Таблица 3.16 Времена удерживания компонентов анализируемого образца, атакже значения мертвого времени и индексов удерживания вдиапазоне температур от 30 °C до 120 °C для одной из серийопределения N,N-диметилформамида (m = 4.3 мкг)КомпонентВремена удерживания, tR, минТ = 110 °CT = 120 °CT = 100 °CT = 90 °Ci-PrOH0.474 0.471 0.469 0.472 0.465 0.473 0.471 0.487 0.487C6H140.577 0.573 0.572 0.598 0.590 0.625 0.624 0.678 0.678C7H160.716 0.713 0.711 0.777 0.769 0.857 0.855 0.985 0.985DMF0.837 0.835 0.831 0.933 0.925 1.060 1.060 1.259 1.261C8H180.963 0.961 0.958 1.105 1.097 1.301 1.298 1.597 1.595t00.398 0.392 0.393 0.383 0.375 0.371 0.372 0.369 0.367RI756.1 756.3 755.7 755.1 755.1 753.8 754.4 753.3 753.8Продолжение таблицы 3.16КомпонентВремена удерживания, tR, минT = 80 °CТ = 70 °CT = 60 °Ci-PrOH0.464 0.507 0.508 0.537 0.543 0.611 0.599C6H140.703 0.745 0.745 0.831 0.839 0.979 0.964C7H161.118 1.158 1.158 1.404 1.410 1.790 1.773DMF1.501 1.535 1.540 1.960 1.956 2.605 2.580C8H181.981 2.016 2.017 2.653 2.653 3.648 3.623t00.319 0.362 0.363 0.345 0.354 0.351 0.335RI753.5 753753.6 754.2 753.6 754.1 753.963Продолжение таблицы 3.16КомпонентВремена удерживания, tR, минT = 50 °CТ = 40 °CT = 30 °Ci-PrOH0.693 0.692 0.694 0.677 0.833 1.0391.043C6H141.171 1.166 1.190 1.470 1.468 1.9101.911C7H162.343 2.336 2.372 3.234 3.225 4.6094.602DMF3.564 3.563 3.626 5.206 5.193 7.8037.795C8H185.165 5.158 5.215 7.713 7.691 11.877 11.857t00.339 0.337 0.349 0.324 0.328 0.3160.324RI754.1 754.4 755756.2755.5 755.6 756.1Площади пиков в таблице 3.16 не приведены, так как они близки междусобой и не используются в дальнейших вычислениях.
Как видно из таблицы 3.16при каждой температуре газохроматографического анализа мы определяли по 2-3значения RI. Затем все полученные значения индексов удерживания использовалидля построения графика зависимости RI(T) (рис. 3.2), после чего вычислялипараметры соответствующего регрессионного уравнения (обычно использовалипрограммное обеспечение Origin).64Рисунок 3.2. Зависимость RI(T) для диметилформамида с экстремумом(минимум) в диапазоне температур от 30 до 120 °С, построенная по всемзначениям RI (таблица 3.16); m = 4.3 мкг;Параметры зависимости RI = aT2 + bT + c: a = 0.0013 ± 0.0002, b = -0.19 ±0.03, c = 761.0 ± 0.9, r = 0.888.Поскольку стандартные отклонения всех коэффициентов a, b и cзначительно меньше их абсолютных величин, то, следовательно, все их значенияявляются статистически значимыми, что подтверждает наблюдаемуюаномалию зависимости RI(T).После вычисления параметров регрессионного уравнения второго порядка сучетом всего массива данных, можно использовать более простой вариантвычислений – по усредненным значениям RI (рис.
3.3). В этом случае при каждойтемпературе вычисляли средние значения индексов удерживания; их стандартныеотклонения (можно использовать размах) при разных температурах при этомсоставляли приблизительно 0.3 единицы индекса. При сравнении параметроврегрессионных уравнений, вычисленных по всем значениям RI (см. рис.