Метод стандартных добавок

Метод стандартной добавки основан на том, что в навеску контрольной смеси вносят точную навеску анализируемого вещества, присутствующего в контрольной смеси, и снимают хроматограммы исходной контрольной смеси и контрольной смеси с внесённой в неё стандартной добавкой.

Методика анализа. В предварительно взвешенную колбочку с пришлифованной пробкой вносят пипеткой около 2 см³ контрольной смеси ( 800 мг) и взвешивают, а далее вносят одно из веществ ( 100 мг), присутствующих в контрольной смеси (по указанию преподавателя), и вновь взвешивают.

Далее снимают хроматограммы исходной контрольной смеси и контрольной смеси с внесённой в неё стандартной добавкой определяемого компонента. Измеряют на хроматограммах площади под пиком анализируемого компонента и рассчитывают результат анализа по формуле

, (1.6)

где S_х – площадь под пиком анализируемого компонента в пробе;

S_х+ст – площадь под пиком анализируемого компонента в пробе после введения в пробу его стандартной добавки С_ст;

С(х) – концентрация анализируемого компонента в пробе;

С_ст – концентрация стандартной добавки анализируемого компонента, %:

, (1.7)

где m_доб – масса добавки, г;

m_пробы – масса хроматографируемой пробы, г.

Метод абсолютной градуировки (внешней стандартизации)

Метод абсолютной градуировки заключается в построении градуировочного графика зависимости площади хроматографического пика (S) от содержания вещества в хроматографической пробе (m). Необходимым условием являются точность и воспроизводимость дозирования пробы, и строгое соблюдение режима работы хроматографа. Методом пользуются, когда следует определить содержание лишь отдельных компонентов анализируемой смеси и поэтому необходимо обеспечить полное отделение лишь пиков определяемых веществ от соседних пиков на хроматограмме.

Готовят несколько стандартных растворов определяемого компонента, одинаковые их количества вводят в хроматограф и определяют площади пиков (S₁, S₂, S₃). Результаты представляют графически (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Калибровочный график

Концентрацию i-го компонента в пробе (%) рассчитывают по формуле

, (1.8)

где m_пробы – масса хроматографируемой пробы, г;

m_i – содержание i-го компонента, найденное по калибровочному графику (см. рисунок 1.3), г.

1.2.3 Блок-схема газового хроматографа

Блок-схема газового хроматографа представлена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – Блок-схема газового хроматографа:

1 – баллон с газом-носителем; 2 – система осушки, очистки и узел регулирования и измерения скорости подачи газа-носителя; 3 – устройство для ввода пробы (дозатор); 4 – испаритель; 5 – хроматографическая колонка; 6 – детектор; 7 – термостатируемые зоны (Т_и – температура испарителя, Т_к – температура колонки, Т_д – температура детектора); 8 – хроматограмма

Хроматографическая колонка обычно стальная заполняется твердым носителем (силикагель, активированный уголь, красный кирпич др.) с нанесённой неподвижной фазой (полиэтиленгликоль 4000 или другая модификация, вазелиновое, силиконовое масло).

Температура термостата испарителя – 150 С, колонок – 120 С, термостата детектора – 120 С.

Газ-носитель – инертный газ (азот, гелий и др.).

Лабораторная работа № 1

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ

МЕТОДОМ ГАЗО-ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Цель работы:	1) определить качественный состав 3-4-х компонентных смесей органических веществ; 2) определить содержание всех или некоторых компонентов смеси методами: - нормализации площадей; - внутреннего стандарта и (или) стандартной добавки с предварительным экспериментальным определением градуировочных множителей (калибровочных коэффициентов), - абсолютной калибровки. 3) провести метрологическую оценку результатов количественных определений.
Реактивы:	чистые вещества, наличие которых предполагается в контрольной смеси (бензол, толуол и др.).
Посуда:	мерные колбы вместимостью 50 см3, устройство для ввода проб (шприц).

Выполнение работы

Для проведения качественного и количественного анализа смеси углеводородов необходимо ввести в испаритель хроматографа и записать хроматограммы:

1) чистых компонентов, наличие которых предполагается в пробе;

2) калибровочной смеси (смеси с равным содержанием всех компонентов пробы);

3) анализируемой смеси, которую получают у лаборанта.

Ввод проб осуществляется с помощью шприца (объём пробы 1-2 мкл), который перед каждым отбором проб должен быть промыт и просушен для удаления следов предыдущей пробы. Ввод каждой последующей пробы проводится после записи всех пиков предыдущей пробы. Если на хроматограмме пики компонентов пробы получились слишком малыми, или не вошли полностью в ширину ленты самописца, то данный опыт следует повторить. На хроматограмме следует пометить пики чистых компонентов смеси, измерить высоту и ширину пиков и сделать соответствующие записи карандашом.

Далее записывают хроматограмму контрольной смеси, определяют площади под пиками всех компонентов пробы и рассчитывают результат анализа.

Расчет результатов анализа

1) Результаты измерений площадей пиков (высот пиков, полуширины пиков), расчета калибровочных коэффициентов (формула (1.3)) и концентраций компонентов в анализируемой пробе методами нормализации площадей (формула (1.4)), внутреннего стандарта (формула (1.5)) или стандартной добавки (формула (1.6)) заносят в таблицу 1 и проверяют результат у преподавателя (лаборанта).

Таблица 1 – Результаты измерений

Калибровочная смесь

h1

d1

S1

h2

d2

S1

h3

d3

S1

h4

d4

S1

K1

K2

K3

K4

Анализируемая проба

с1

с2

с3

с4

2) Далее сопоставляют метрологические показатели каждого из рассмотренных методов анализа. При этом, в случае аккуратного выполнения всех рекомендованных процедур, при использовании одного и того же прибора, в тождественных условиях и однотипных приёмов измерения сигнала детектора, должны прийти к выводу, что методы нормализации площадей, внутреннего стандарта и стандартной добавки по воспроизводимости и правильности результатов равноценны.

Сравнивают также и другие параметры методов: трудоёмкость, длительность и др. и формулируют краткие выводы по проделанной работе.