7.2. Хроматография

Пример 29поможет Вам при решениизадач № 204 – 206.

Рассчитать массовую долю (%) компонентов смеси по данным, полученным методом газо-жидкостной хроматографии (табл.10):

Таблица 10

Вещество	S,мм2	k
бензол	35,6	0,78
гексан	24,8	0,86
этанол	50,2	1,40
о-ксилол	10,3	0,84

Решение.Для расчетов будем использовать метод внутренней нормализации. Поэтому расчет результатов будем проводить по формуле

_i =

где k_i– относительный поправочный коэффициентi-го компонента, рассчитанный по формуле;S_iиS_ст.– площади пиковi-го компонента.

Рассчитаем величину Σ(k_i∙S_i)

Σ(k_i∙S_i) =0,78∙35,6 + 0,86∙24,5 + 1,40∙50,2 + 0,84∙10,3 = 128,028.

Рассчитаем содержание компонентов в смеси:

_{бензола}= 0,78∙35,6∙100/128,028 = 21,7 %;

_{гексана}= 0,86∙24,8∙100/128,028 = 16,7 %;

_{этанола}= 1,40∙50,2∙100/128,028 = 54,9 %;

_{о-ксилола}= 0,84∙10,3∙100/128,028 = 6,7 %.

Пример 30поможет Вам при решениизадач № 207 – 209.

Фракцию,полученную после выделения о-ксилола из продуктов каталитического риформинга,проанализировали методом газо-жидкостной хроматографии на содержание этилбензола с применением толуола в качестве внутреннего стандарта (табл.11):

Таблица 11

Взято		Sэтилбензола, мм2	k	Sтолуола, мм2	k
m(фракции), г	m(толуола), г
18,54	1,98	108	0,82	95	0,79

Рассчитать массовую долю (%) этилбензола во фракции.

Решение.При анализе использовался метод внутреннего стандарта. Поэтому расчеты проводим с использованием формулыданного метода

_i =.

где k_i– относительный поправочный коэффициент i-го компонента;S_iиS_ст.– площади пиков i-го компонента и внутреннего стандарта;r– отношение массы внутреннего стандарта к массе анализируемой смеси (без стандарта).

Рассчитаем величину r:

r=m_ст./m_смеси = 1,98/18,54 = 0,1068

Вычислим массовую долю этилбензола во фракции

_i =_. == 12,6 %.

Пример 31поможет Вам при решениизадач № 210 – 212.

Примерα-метилстирол в фенольной фракции производства ацетона и фенола кумольным методом определяли методом газовой хроматографии, используя стирол в качестве внутреннего стандарта, и получили следующие данные для градуировочного графика (табл.12)

Таблица 12

ω α-метилстирола	1,0	2,0	3,0	4,0
Sα-метилстирола/S стирола	0,88	1,10	1,32	1,56

Рассчитать массовую долю (%) α-метилстирола в исследуемом образце, если основание пика α-метилстирола равно 24 мм а высота – 80 мм, основание пика стирола – 20 мм а высота – 68 мм. При решении принять k обоих веществ равным 1.

Решение.Рассчитаем площади пиков α-метилстирола и стирола как площадь треугольника

S_{α-метилстирола}= ½ ∙24∙80 = 960 мм²;

S _{стирола}= ½ ∙20∙68 = 680 мм².

Рассчитаем отношение S_{α-метилстирола}/S _{стирола}

S_{α-метилстирола}/S _{стирола}= 960/680 = 1,41.

Построим градуировочный график (Рис.17):

Рис.17. Зависимость S_{α-метилстирола}/S _{стирола}от массовой доли α-метилстирола.

По градуировочному графику определяем массовую долю α-метилстирола ω _{α-метилстирола} = 3,4 %.

Пример 32поможет Вам при решениизадач № 213 – 217.

Пример Для хроматографического определения меди на бумаге, импрегнированной диэтилдитиокарбаминатом свинца методом осадочной хроматографии приготовили три стандартных раствора. Для этого навеску CuSO₄ ∙ 5H₂O массой 0,6254 г растворили в колбе объемом 100 мл. Затем из этой колбы взяли 10,0, 15,0 и 20,0 мл раствора и разбавили в колбах на 50 мл. Исследуемый раствор также разбавили в колбе на 50,0 мл. Определить содержание меди в исследуемом растворе (г), если высота пиков окрашенных зон для стандартных растворов равны 27,8, 40,2 и 65,1 мм, а для исследуемого раствора 52,1 мм.

Решение.Рассчитаем концентрацию меди в исходном стандартном растворе

С_исх=== 0,001581 г/мл.

Рассчитаем концентрацию меди в стандартных растворах

С₁= 0,001581 ∙10,0 / 50,0 = 0.0003162 г/мл;

С₂= 0,001581 ∙15,0 / 50,0 = 0.0004743 г/мл;

С₃= 0,001581 ∙20,0 / 50,0 = 0.0006324 г/мл;

Построим градуировочный график в координатах высота пиковh, мм– концентрациямеди,г/мл (Рис.18)

Рис.18. Зависимость высоты пиков от концентрации.

По графику определяем концентрацию исследуемого раствора С_x= 0,00056 г/мл и рассчитываем массу меди

m = С_x∙Vx = 0,00056 ∙ 50 = 0,0280г

Пример 33поможет Вам при решениизадач № 218 – 220.

Для определения дибутилфталата (ДБФ) в пищевых продуктах использовали метод тонкослойной хроматографии. При исследовании стандартных образцов получены следующие результаты (табл.13)

Таблица 13

Концентрация ДБФ, мкг/0,03 мл	2,5	5	7,5	17,5
Площадь пятна, мм2	6,87	10,89	13,71	23,44

Навеску капусты массой 100 г обработали этиловым спиртом, затем полученный экстракт упарили до 10,0мл. 0,03 мл полученного раствора использовали для проведенияанализа, методом тонкослойной хроматографии и получили пятно площадью 12,58 мм². Определить концентрацию ДБФ в капусте (мг/кг).

Решение: Строим градуировочный график в координатахlg S – lg C (рис.19).

Рис.19 . Зависимость lg S – lg C.

По графику находим lg C = 0,805.Отсюда С= 10^0,805= 6,4 мкг/0,03 мл.

Рассчитаем массу ДБФ в 100 г капусты из пропорции:

0,03 мл — 6,4 мкг

10 мл — x

x= 2130 мкг. Следовательно в 1 кг капусты содержится 21300мкг ДБФ.

Найдем концентрацию ДБФ в капусте

С = 21300/1000 = 21,3мг/кг.