7 (343) 300 90 95 обратный звонок

Екатеринбург, Сибирский
тракт, 57 оф. 308/311

Градуировка Хроматографа

21.01.2021

Результатом хроматографии является хроматограмма, дающая количественную и качественную характеристику анализируемой смеси. Интерпретируют диаграммные данные, основываясь на пропорциональной зависимости параметров пиков от количеств исходных веществ. Зависимость выходного сигнала детектора от количества вещества в образце называется градуировочной характеристикой ГрХ.

Что такое градуировка хроматографа?

Градуировка хроматографа представляет собой процесс определения аналитической зависимости между концентрацией определяемого вещества и пиком на диаграмме. Процесс градуировки является специфичным по отношению к решаемой аналитической задаче.

Для проведения градуировки используются аттестованные смеси, стандартные образцы. Приготовленные смеси должны распределяться по диапазонам концентраций. Выбор набора смесей зависит от поставленной аналитической задачи. По заведомо известной концентрации каждой смеси находится градуировочная характеристика, производится оценка погрешности. Так как сигнал детектора прямо пропорционален концентрации вещества, теоретически ГрХ графически представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. Однако на практике градуировочная характеристика не проходит через ноль, хоть и является линейной функцией.

Какие методы существуют

Существуют два основных метода градуировки – абсолютный и относительный. Выбор основывается на цели конкретного анализа. Так, абсолютная градуировка применяется при изучении одного компонента смеси, а относительная - для большего количества аналитов.

Абсолютный метод, или же калибровка, заключается в непосредственном сопоставлении площади или высоты пика с количеством компонента смеси. Чаще всего используется для определения одного компонента смеси. Метод применяется в системах с постоянными условиями. Калибровка проводится в условиях, аналогичных условиям проведения анализа.

Абсолютную градуировку хроматографа проводят для одного – двух компонентов. При необходимости градуировать прибор по большему числу компонентов процесс усложняется и требует больших временных затрат.

Построив градуировочный график на основе образцов с заранее известной концентрацией, хроматограмму образца смеси записывают в калибровочных условиях. Концентрацию искомого компонента определяют по полученному уравнению или графически.

Метод внутренней нормализации используют при изучении большого количества компонентов смеси. Необходимым условием является симметричность пиков, их соответствие отдельному веществу, высокая степень разделения. Метод требует одинаковой чувствительности детектора ко всем компонентам смеси.

Равная чувствительность возможна либо при использовании универсального детектора либо в системе с компонентами, проявляющими сходные свойства. Для получения точных результатов в неоднородных смесях, используются вспомогательные коэффициенты, которые можно получить путем градуировки хроматографа по стандартным смесям.

Сумма площадей всех пиков равна общему количеству вещества компонентов. Сложив все площади, площадь изучаемого пика делят на суммарную. Это отношение равно массовой доле компонента.

Метод внутреннего стандарта заключается в соотношении искусственно веденного вещества, внутреннего стандарта, с изучаемым компонентом. Сопоставив площади пиков с внутренним эталоном и зная исходное количество вещества стандарта, из соотношения находят концентрацию искомых веществ.

При большой разнице свойств эталона и компонентов смеси используется градуировочный коэффициент. При схожем строении внутреннего стандарта и растворенных веществ коэффициентом пренебрегают. Достоинством метода внутреннего стандарта является устойчивость результатов анализа при непостоянных условиях хроматографии, таких как скорость потока элюэнта, температура колонки, режим работы детектора. Если не все компоненты смеси регистрируются в виде пиков на хроматограмме, использование методов внутренней нормализации становится невозможным.

Что дает градуировка

Хроматографический прибор является системой, градуируемой под конкретные аналитические задачи. Целью градуировки является установление связи между сигналом детектора и концентрацией вещества. ГрХ представляет собой зависимость геометрических параметров пика от количества вещества.

Рассчитав зависимость параметров пика от количества вещества, полученное уравнение используется для расчета долей компонентов в смеси. Также ГрХ применяется для нахождения количеств веществ компонентов. Градуировка определяет величину возможных погрешностей, что является немаловажным фактором при анализе.

Также хроматографы, как и лабораторная посуда, со временем загрязняются, детекторы сбиваются, рабочие параметры меняются. Комплекс факторов приводит к ошибкам в измерениях. В связи с этим градуировка хроматографов является обязательной процедурой.

Градуировка относительно видов хроматографа

При работе с различными системами учитываются индивидуальные особенности смесей. Реакция детектора на вещество может разнится в зависимости от среды проведения анализа. Ввиду этого хроматограф проходит градуировку, которая будет приемлема для последующего изучения.

Градуировку хроматографов осуществляют пользователи на реальных анализируемых смесях с учетом специфики аналитической задачи, обусловливающей выбор выходного сигнала, режимов работы элементов измерительной системы, технологию подготовки хроматографа к выполнению измерений.

Так, для каждой системы неподвижная фаза-подвижная фаза-растворенное вещество строится отдельная зависимость. На ГрХ влияет также температура проведения анализа. Для построения зависимости выбираются системы, в которых обеспечивается лучшее соотношение между сигналом отклика и количеством компонента в аттестованной эталонной смеси.

Помимо прочего, градуировка включает в себя проверку параметров самого хроматографа. Так, в газовых хроматографах мембраны, входные фильтры и испарители вносят вклад в рассчитываемую погрешность. При градуировке используют стандартизированные газы. В жидкостных хроматографах колонка и фильтры заменяемы, заменой обуславливается новое сопротивление потокам. Градуировка проводится при помощи контрольного раствора определенного состава.

Выводы

Градуировка, основанная на получении данных о зависимости сигнала детектора от концентрации вещества в смеси, обеспечивает возможность расшифровать результаты хроматографии. Количественная обработка хроматограмм невозможна без построения ГрХ хроматографа одним из перечисленных выше методов.