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
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.
ГХ или ВЭЖХ? Что выбрать?
При появлении новой аналитической задачи…
16.11.2021
Хроматография. Простыми словами.
О хроматографии написано много. Мы…
10.11.2021
Как проводится хроматография
Хроматографический анализ представляет собой один…
18.03.2021
Абсорбционная спектрометрия уже больше века…
18.03.2021
Основные Параметры Хроматографических Пиков
Ключевую для хроматографии информацию получают…
21.01.2021
Результатом хроматографии является хроматограмма, дающая…
21.01.2021
Распространённые причины поломки хроматографов
Использование любых сложных видов оборудования…
02.10.2020
Как Хроматография Применяется в Парфюмерии?
Методику хроматографии активно используют в…
02.10.2020
Хроматография: история открытия и развития
Хроматография сегодня активно используется в…
06.09.2020
Как правильно выбрать хроматограф?
Хроматография – метод анализа жидкостных…
05.09.2020
Работа любого сложного устройства сопровождается…
28.07.2020
Сегодня хроматография остается самым используемым…
28.07.2020
Предшественником всех современных спектрометров считается…
06.07.2020
Разделение сложных смесей на единичные…
06.07.2020
Хроматографические методы в криминалистике
Криминалистические экспертизы играют важную роль…
06.07.2020
Хроматография в фармацевтической промышленности
В настоящее время можно выделить…
27.05.2020
Принципы работы спектрометра
Спектрометр – прибор, работающий на…
08.05.2020
Хромато-масс-спектрометры: принцип действия
Командой Хроматограф.ру в Печорской центральной…
08.05.2020
Порядок технического обслуживания оборудования производства «НПО СПЕКТРОН»
При поставке приборы снабжаются всем…
17.04.2020
Хроматография в контроле качества продовольственного сырья и пищевых продуктов
Безопасность и качество продуктов питания…
17.04.2020
Телемедицина для хроматографов
Что такое телемедицина? Это консультация…
15.04.2020
Основные производители хроматографов в мире, в России
Хроматографы используются в аналитических исследованиях,…
02.12.2019
Области применения газовых и жидкостных хроматографов
Хроматография – способ разделения многокомпонентных…
02.12.2019
Хроматографические Методы Анализа
Хроматографические методы анализа базируются на…
02.12.2019
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
Одним из самых популярных методов…
23.02.2019
Обучение с выдачей удостоверения
С июня 2017 года наши…
28.11.2018
Скидка на Хромато-масс-спектрометр с МСД Хроматэк 12% до 31 октября 2017 года
Руководством предприятия принято решение предоставить…
28.11.2018
Курсы
Индексы
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ПРЕДЕЛЬНЫХ С
-С 
(СУММАРНО), НЕПРЕДЕЛЬНЫХ С
-С 
(СУММАРНО)
И АРОМАТИЧЕСКИХ (БЕНЗОЛА, ТОЛУОЛА, ЭТИЛБЕНЗОЛА, КСИЛОЛОВ, СТИРОЛА) УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 26 октября 1984 г. N 3119-84
Физико-химические свойства определяемых веществ приведены в табл.1.
Важнейшие физико-химические свойства анализируемых веществ
Название вещества
и его структурная формула
Нахо-
дится
в воздухе в виде
Молеку-
лярная масса (М.м.)
Упругость пара (газа)
при 20 °С мм рт.ст.
в органических растворителях
Метан СН
Этан СН
-СН
Пропан СН-CH-СН
н-Бутан СН-(СН)-СН
н-Пентан СН-(СН)-СН
н-Гексан CH-(СН)-СН
н-Гептан CH-(СН)-СН
н-Октан CH-(СН)
-СН
н-Нонан CH-(СН)
-СН
н-Декан CH-(СН)
-СН
Этилен CH=СН
Пропилен СН=СН-СН
Изобутилен (СН)-С=СН
Амилен СН-(СН)-СН=СН
Бутадиен-1,3 (дивинил)
CH=СН-СН=СН
2-Метилбутадиен-1:3 (изопрен)
СН=С(СН)СН=СН
Бензол 
Толуол 
Этилбензол 
М-ксилол 
О-ксилол 
П-ксилол 
Стирол 
1. Характеристика метода
Определение основано на использовании газожидкостной хроматографии на приборе с пламенно-ионизационным детектором.
Отбор проб производится без концентрирования.
Пределы измерения в анализируемом объеме пробы и в воздухе и диапазоны измеряемых концентраций для углеводородов приведены в табл.2.
Пределы измерения и диапазоны измеряемых концентраций углеводородов
Названия групп веществ
Предел измерения в анализируемом объеме пробы, мкг
Предел измерения в воздухе, мг/м
Диапазон измеряемых концентраций
в воздухе, мг/м
1×10
1х10
2х10
Определению не мешают органические примеси.
Граница суммарной погрешности измерения ±20%.
Предельно допустимые концентрации анализируемых веществ в воздухе рабочей зоны приведены в табл.3
Предельно допустимые концентрации измеряемых веществ в воздухе
Величина ПДК, мг/м
Предельные углеводороды C-C (в пересчете на С)
2. Реактивы, растворы и материалы
Цветохром ЗК, фракции 0,14-0,31 мм и 0,25-0,50 мм, ТУ 6-09-26-219-75.
Никель (II) азотнокислый, ч.д.а., 6%-ный водный раствор, ГОСТ 4055-78.
Огнеупорный шамот, обработанный раствором азотнокислого серебра в серной кислоте, в ампулах, ТУ 09П-434-72.
Огнеупорный шамот, обработанный раствором сернокислой закиси ртути, в ампулах, ТУ 09П-434-72.
Водород газообразный в баллоне с редуктором, ГОСТ 3022-80.
Воздух газообразный, ГОСТ 11882-73.
Аттестованные градуировочные смеси метана с воздухом, выпускаемые Балашихинским кислородным заводом, с содержанием метана от 0,001 до 0,1% об. (от 7 до 1000 мг/м), ТУ 6-21-28-79.
3. Приборы и посуда
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
Колонка из нержавеющей стали, длиной 1 м, диаметром 3 мм.
Шкаф сушильный с нагревом до 200 °С.
Электропечь обогрева реактора от газоанализатора химического лабораторного ГХЛ-1, ГОСТ 7018-75.
Автотрансформатор лабораторный ЛАТР-1М.
от 0° до 150 °С, ГОСТ 215-73;
от 0° до 450 °С, ГОСТ 2823-73.
Реактор для очистки газа-носителя, из нержавеющей стали, цилиндрической формы (рис.1).
Рис. 1. Реактор каталитической очистки газа-носителя
Набор сит «Физприбор».
Лупа измерительная, ГОСТ 8309-75.
Пипетки газовые, вместимостью 250 или 500 см, ГОСТ 18954-73.
Шприцы медицинские стеклянные, вместимостью 100 см, ТУ 64-1-1279-75.
Чашки выпарительные, фарфоровые, диаметр 56 см, ГОСТ 9147-73.
Ступка и пестик N 5, ГОСТ 9147-73.
Рис.2. Установка фильтрующего патрона для улавливания органических примесей
4. Проведение измерения
Условия отбора проб воздуха
Пробу воздуха отбирают в газовые пипетки, вместимостью 250 или 500 см, пропуская 10-кратный объем воздуха с помощью аспирационного устройства со скоростью 0,5 л/мин. Пипетки закрывают заглушками.
В качестве пробоотборного устройства возможно применение цельностеклянных шприцев вместимостью 100 см.
Удаление образовавшихся окислов азота проводят током воздуха в течение 1,5-2,0 часов.
Подачу на печь напряжения (120 в), необходимого для поддержания температуры реактора 600 °С, осуществляют через автотрансформатор.
Заполненную колонку кондиционируют в термостате прибора в токе газа-носителя при температуре 100 °С в течение 6 часов.
Подготовка наполнителя фильтрующего патрона для улавливания органических примесей*.
* Информацию об условиях приготовления наполнителя необходимо получить у авторов.
Заполнение его осуществляют следующим образом:
В узкий конец патрона вкладывают небольшой кусочек ваты слоем 5 мм и через широкий конец трубки, соединенный на стык с воронкой (в вертикальном положении), при легком и постоянном постукивании насыпают до второй перетяжки слой шамота, обработанного раствором азотнокислого серебра в серной кислоте, третью и четвертую оливы заполняют шамотом, обработанным раствором сернокислой закиси ртути. Снимают воронку, вкладывают кусочек гигроскопической ваты слоем 5 мм и немедленно закрывают заглушками оба конца патрона.
Вскрытые ампулы с оставшимися поглотительными порошками должны быстро закрываться заглушками и укладываться для хранения в эксикатор.
Методика предусматривает следующие изменения в газовой схеме хроматографа (рис.3):
— установку каталитического реактора для очистки газа-носителя (воздуха) от органических примесей перед блоком подготовки газов;
— исключение дросселя в линии газа-носителя между регулятором давления (блок подготовки газа) и краном-дозатором для устранения изменения давления в системе при вводе пробы в хроматограф;
— исключение фильтра в линии газа-носителя во избежание накопления органических примесей на нем, дающих фоновое загрязнение;
— применение крана-дозатора с тефлоновыми уплотнительными элементами;
— введение фильтрующего патрона для улавливания органических примесей;
— введение фильтрующего патрона для улавливания непредельных и ароматических углеводородов.
Рис.3. Принципиальная схема
При вводе пробы в хроматограф газовые пипетки или стеклянные шприцы с анализируемыми пробами предварительно подогревают при температуре 50 °С для десорбции адсорбированных веществ с поверхности стекла.
В случае отбора пробы в газовые пипетки вытеснение ее в дозу осуществляют насыщенным раствором хлористого натрия.
Длина колонки 1 м, диаметр 3 мм.
Катализатор для очистки газа-носителя 12,5% окиси никеля на цветохроме ЗК, фракция 0,25-0,50 мм.
Наполнитель фильтрующего патрона для улавливания органических примесей, (меняют через каждые 30 анализов).
Температура колонки 100 °С.
Температура реактора 600 °С.
Скорость потока газа-носителя 25 см/мин.
Скорость потока водорода 30 см/мин.
Скорость потока воздуха на детектор 300 см/мин.
Объем вводимой пробы 2 см.
Продолжительность анализа 6 мин.
Относительные удерживаемые объемы углеводородов приведены в табл.4.
Относительное время удерживания анализируемых веществ
Относительное время удерживания
Предельные С-C и непредельные углеводороды С-С