7 (343) 300 90 95 обратный звонок

info@gcpro.ru написать письмо

Метки: ,

Градуировка Хроматографа.

03.05.2022

Зачем нужна градуировка. Теория.

Хроматограф – это аналитический прибор, предназначенный для определения концентрации анализируемых веществ. Но для того чтобы хроматограф определял концентрации требуется его градуировать. Целью градуировки является получение аналитической зависимости между концентрацией определяемого вещества и выходным сигналом хроматографа.

Для проведения градуировки необходимо провести измерения растворов с известными концентрациями по всем определяемым веществам. Для смеси из двух веществ, градуировку придется делать для каждого вещества. При этом важно использовать смеси с максимально близкими концентрациями к определяемым значениям. В идеальном случае подбираются условия хроматографирования при градуировке в линейной области системы, минимум по двум точкам, соответствующим минимально и максимально возможным определяемым концентрациям. Градуировочную функцию выбирают по требованиям метода. Очень часто это функция Y=kX, где У – количество компонента, X – площадь пика (реже высота пика), k – градуировочный коэффициент. Для визуализации строят график зависимости концентрации от отклика детектора. По шкале ординат (Q) обозначают концентрации, по абсцисс (S) площадь пика (реже высоту). Функция Y=kX описывает прямую, проходящую через ноль. Уравнение определяется, используя математические функции рекомендованные методом. Как правило, это метод наименьших квадратов или средних. Градуировка по двум и более точкам с различными концентрациями называется многоуровневой- это самый точный вариант, но возможна градуировка и по одной точке (одной концентрации). Для уменьшения случайной погрешности для каждой градуировочной точки следует проводить серию параллельных вводов, как правило, 3 – 5 параллельных вводов. Полученные значения усредняются.

Количественный анализ корректно проводить в диапазоне концентраций между «первой» и «второй» градуировочными точками. В противном случае мы не сможем зафиксировать отклонение реальной градуировочной кривой от построенной нами. Соответственно, полученное значение концентрации может быть неверным. Такая картина может наблюдаться при работе в нелинейной области детектора. Проблема решается увеличением количества градуировочных точек и использования более сложных математических функций, например кусочно-линейной.

Второй вариант - уменьшить количество вводимой пробы и работать в зоне линейности. Под каждый эксперимент может быть использовано собственное решение. В любом случае необходимо понимать, что линейный диапазон детектора не бесконечный и отследить уход от линейности поможет только градуировка по большому количеству градуировочных точек. Многоточечная градуировка обязательна для детекторов ЭЗД, ПФД и других с узким диапазоном линейности. Такой подход оправдан, как минимум, при первом внедрении метода и позволяет оценить возможности хроматографической системы. Далее по полученным данным можно сделать выводы и оптимизировать процесс градуировки, проводя периодическую градуировку по двум или даже одной точке.

Бывают случаи, когда градуировочная функция не проходит через ноль. Это происходит в результате систематических ошибок, от которых не всегда можно избавиться.

Примерами таких систематических ошибок могут быть:

  • Сорбция следов определяемых компонентов хроматографической системой
  • Наличие следовых количеств определяемых компонентов в газе-носителе (характерно при контроле чистых газов)
  • Наличие ложных пиков, совпадающих по времени удерживания с определяемыми
  • Наличие углеводородов в воздухе, других газах при работе с ПФД или ППФД

Без градуировки хроматограф определяет концентрации лишь в очень редких случаях. Например, в анализе компонентного состава бензина, нафты, сжиженного газа используется метод процентной нормализации и внутренней нормализации. Метод применим только в случаях, когда все компоненты анализируемой смеси хроматографируются и детектируются системой. Метод основан на предположении, что отношение площади пика на хроматограмме данного вещества к сумме площадей, всех пиков, умноженное на 100, дает содержание каждого из присутствующих в пробе веществ. Для более точного определения в расчете учитываются относительные коэффициенты чувствительности компонентов приведенные, как правило, в применяемом МВИ или научных статьях.

Градуировки хроматографа, практические советы

Разберем некоторые частные случаи и варианты градуировки хроматографа.

Чем ближе градуировочный раствор по концентрации к пробе, тем меньше систематических ошибок и достовернее результат. Для анализа газов градуировку делают по газовым смесям, для анализа жидких смесей градуируются по жидким градуировочным растворам. Например, для анализа природного газа градуировку проводят по ИПГ (имитатор природного газа), с максимально близкими к определяемым значениям концентрациями. Для анализа водки на токсичные примеси используют градуировочные растворы ГСПВ, содержащие определяемые компоненты в сорока градусном водном растворе этилового спирта.

Но такое правило соблюдается не всегда. Для анализа серосодержащих в нефти ГОСТ 32918 (проба - жидкость) градуировку выполняют по ПГС (поверочным газовым смесям). Приготовить раствор нефти с нужными концентрациями сероводорода, метил и этилмеркаптанов крайне сложно, и градуировка получается более точной по газовым смесям.

При анализе воздуха с концентрированием на сорбционных трубках, часто готовятся жидкие градуировочные растворы. Такие варианты значительно дешевле, чем покупка ПГС или генератора газовых смесей. Кроме этого, определяемые концентрации настолько низкие, что изготовление ПГС с такими значениями иногда просто невозможно.

Если градуируетесь по газовым растворам, то сейчас проще приобрести готовые ПГС. Компаний, профессионально занимающихся производством ПГС в России относительно много- это и ООО «Мониторинг», ООО «Югра-ПГС», ООО «ПГС-Сервис» и другие. Готовить самостоятельно градуировочные газовые смеси в стеклянных бутылях сложно, а качество таких растворов не всегда высокое. Напротив, для градуировки по жидким растворам самостоятельно изготовленные растворы активно применяются. Иногда проще приготовить смесь самостоятельно, чем ждать доставки дорогих ампул с уже готовыми СО.

Для приготовления растворов иногда можно уменьшить рекомендованные методом объемы. Готовить в колбах не на 100мл, а на 25 или 10мл, а также использовать вместо пипеток микрошприцы. Это позволит значительно сэкономить средства.

Поверка, градуировка, калибровка хроматографа.

Все термины часто применяют, но насколько правильно их использование? Чем калибровка отличается от градуировки? Зачем нужна поверка?

Для ответа на эти вопросы необходимо обратиться к закону. Федеральный закон от 26.06.2008 N 102-ФЗ (ред. от 11.06.2021) "Об обеспечении единства измерений" (с изм. и доп., вступ. в силу с 29.12.2021).

Калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.

Статья 13. 102-ФЗ. Средства измерений, предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, до ввода в эксплуатацию, а также после ремонта подлежат первичной поверке, а в процессе эксплуатации - периодической поверке. Применяющие средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны своевременно представлять эти средства измерений на поверку.

Статья 18. 102-ФЗ. Калибровка средств измерений. Средства измерений, не предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, могут в добровольном порядке подвергаться калибровке.

Хроматограф относится к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и согласно ст. 13 ФЗ-102 подлежит поверке. Причем это требование обязательно для всех пользователей. Калибровка для хроматографа в соответствии со ст.18 ФЗ-102 не требуется и носит добровольный характер.

Часто под калибровкой подразумевают градуировку, ориентируясь на переводы иностранных методик. Для многих это равносильные понятия.

Итак все хроматографы подлежат поверке, это требование ФЗ. Хоматографы для решения конкретной задачи необходимо градуировать. Требования по градуировке хроматографического оборудование указывается в применяемой методике ГОСТ, МУК, РД, ПНД Ф, МУ и т.д. Калибровка для хроматографов необязательна, но иногда используя термин калибровка говорят о градуировке.

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять