Фактор отклика , обычно в хроматографии и спектроскопии , представляет собой соотношение между сигналом, производимым аналитом, и количеством аналита, которое производит сигнал. В идеале и для простоты вычислений это отношение равно единице (единице). В реальных сценариях это часто не так.
Выражение [ править ]
Коэффициент отклика может быть выражен на молярной , объемной или массовой [1] основе. Где истинное количество образца и стандарта равны:
где A - сигнал (например, площадь пика), индекс i указывает образец, а индекс st указывает стандарт . [2] Фактору отклика стандарта присваивается произвольный коэффициент, например 1 или 100. Фактор отклика образца / Фактор отклика стандарта = RRF
Хроматография [ править ]
Одна из основных причин использования коэффициентов отклика - это компенсировать невоспроизводимость ручных вводов в газовый хроматограф (ГХ). Объемы впрыска для ГХ могут составлять 1 микролитр (мкл) или меньше, и их трудно воспроизвести. Различия в объеме вводимого аналита приводят к различиям в площадях пиков на хроматограмме, и любые количественные результаты вызывают подозрение.
Чтобы компенсировать эту ошибку, ко всем растворам (стандартным и неизвестным) добавляется известное количество внутреннего стандарта (второго соединения, которое не мешает анализу основного аналита). Таким образом, если объемы впрыска (и, следовательно, площади пиков) немного отличаются, соотношение площадей аналита и внутреннего стандарта будет оставаться постоянным от одного цикла к другому.
Это сравнение прогонов также применимо к растворам с различными концентрациями аналита. Область внутреннего стандарта становится значением, к которому относятся все остальные области. Ниже приводится математический вывод и применение этого метода.
Рассмотрим анализ октана (C 8 H 18 ) с использованием нонана (C 9 H 20 ) в качестве внутреннего стандарта. Приведенные ниже 3 хроматограммы относятся к 3 различным образцам.
Количество октана в каждом образце разное, но количество нонана одинаковое (на практике это не является обязательным). Из-за масштабирования площади пика нонана кажутся разными, но в действительности площади идентичны. Следовательно, относительные количества октана в каждом образце возрастают в порядке смесь 1 (наименьшее) <смесь 3 <смесь 2 (наибольшее).
Этот вывод сделан потому, что отношение площади октана к площади нонана наименьшее в смеси 1 и наибольшее - в смеси 2. Смесь 3 имеет промежуточное соотношение. Это соотношение можно записать как .
В хроматографии площадь пика пропорциональна количеству молей (n), умноженному на некоторую константу пропорциональности (k), площадь = k × n . Количество молей соединения равно концентрации (молярности, M ), умноженной на объем, n = MV . Из этих уравнений делается следующий вывод:
Поскольку оба соединения находятся в одном растворе и вводятся вместе, объемные члены равны и исключаются. Вышеупомянутое уравнение затем перестраивается, чтобы найти отношение k. Это соотношение называется коэффициентом отклика F.
Коэффициент отклика F равен отношениям k, которые являются постоянными. Следовательно, F постоянно. Это означает, что независимо от количества октана и нонана в растворе отношение площади к концентрации всегда будет постоянным.
На практике раствор, содержащий известные количества октана и нонана, вводят в ГХ и вычисляют коэффициент чувствительности F. Затем вводится отдельный раствор с неизвестным количеством октана и известным количеством нонана. Коэффициент отклика применяется к данным из второго раствора, и определяется неизвестная концентрация октана.
Этот пример касается анализа октана и нонана, но может быть применен к любым двум соединениям.
Ссылки [ править ]
- ^ Ramus TL; Hein SJ; Thomas LC (август 1987 г.). «Определение изомеров полихлорированных дифенилов путем калибровки коэффициента чувствительности». J. Chromatogr . 404 (1): 155–62. DOI : 10.1016 / S0021-9673 (01) 86846-1 . PMID 3119645 .
- ^ Оранжевая книга. Сборник аналитической номенклатуры (PDF) . ИЮПАК.
