- •Метрология хроматографических измерений
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Оценка случайных составляющих погрешности
- •2. Оценка систематических составляющих погрешности измерения
- •3. Оценка суммарной погрешности измерения
- •4. Практические работы
- •4.1. Разработка методики определения кислорода и азота в воздухе рабочей зоны с построением градуировочной характеристики методом наименьших квадратов
- •4.2. Разработка методики определения кислорода и азота в воздухе рабочей зоны с построением градуировочной характеристики расчетным методом
- •4.3. Разработка методики определения кислорода и азота в воздухе рабочей зоны методом внешнего стандарта
- •4.4. Определение содержания кислорода и азота в воздухе рабочей зоны различными методами (многовариантная задача)
- •4.5. Качественный анализ многокомпонентных смесей на двух хроматографах с использованием сигналов двух детекторов.
- •4.6. Качественный анализ неизвестных компонентов с использованием индексов удерживания и сигналов двух детекторов (многовариантная задача)
- •4.7. Качественный анализ многокомпонентной смеси на одном хроматографе с использованием сигналов двух детекторов
- •4.8. Количественный анализ неизвестных компонентов сложной смеси на хроматографе с двумя детекторами.
- •4.9. Определение эффективности колонки, оптимальной объемной скорости газа-носителя и константы распределения сорбата между газовой и жидкой фазами
- •4.10. Определение правильности и прецизионности измерения удельного объема удерживания и логарифмического индекса удерживания Ковача.
- •Список литературы
- •Приложение
4.8. Количественный анализ неизвестных компонентов сложной смеси на хроматографе с двумя детекторами.
Цель работы: осуществить количественный анализ компонентов сложной смеси, содержащей насыщенные линейные или циклические углеводороды, арены и алканолы нормального и изостроения.
Введение
Количественное содержание неизвестных компонентов смеси определяют по хроматограммам двух детекторов, соединенных последовательно к выходу разделительной колонки с неполярной неподвижной фазой. Для количественного анализа используют градуировочную зависимость хроматографа по н – алканам для каждого детектора

,
(1)
где
и
- относительные мольные чувствительности
(обратная величина мольного коэффициента)
детектора ДТП (индекс 1) и ПИД (индекс 2)
относительно бензола;
и
- индексы чувствительностиi– компонента для ДТП и ПИД соответственно.
Порядок выполнения работы
2.1.
Работа выполняется на хроматографе с
колонкой (
),
заполненной неполярной неподвижной
фазой (15% масс. апиезон –Lна силанизированном хроматоне № –AW–HMDS, зернением 0,16 – 0,25
мм). На выходе колонки последовательно
включены два детектора ДТП и ПИД. Газ –
носитель – электролитический водород.
Условия хроматографического анализа:
Температура
термостата колонки,
C,
- 120
Температура испарителя, °C, - 150
Температура детектора ДТП, °C- 120
Расход водорода на выходе, см3/мин - 20
Избыточное давление водорода на входе колонки, кгс/см2- 0,4
Объем
вводимой пробы, мкл, не более -

2.2 Исследуемая смесь содержит четыре
неизвестных компонента, которые
принадлежат к различным классам
органических соединений (см. цель
работы). В исследуемую смесь добавлен
в качестве стандартного вещества
сравнения бензол для расчета
(см. уравнение (2), работа 4.5.).
2.3.Градуировка по н- алканам
Смесь
н – алканов (бутан, пентан, гексан,
гептан, октан) хроматографируют и
определяют
каждого гомолога. По результатам анализа
смеси н – алканов определяют мертвое
время
(см. работу 4.5., рис 1).
2.4. Анализ неизвестных компонентов исследуемой смеси.
Определяют
и рассчитывают
(приведенное время удерживания) для
каждого компонента.Определяют логарифмический индекс Ковача для всех компонентов
(2)
где
,
и
- приведенные времена удерживанияi– компонента смеси и соседних гомологов
н – алканов с числом углеродных атомов
в молекулеZиZ+1
соответственно.
Определяют площадь пика каждого компонента
.Определяют относительный коэффициент чувствительности двух детекторов для i – компонента относительно стандартного вещества сравнения бензола
,
(3)
где
и
- площадь пика стандарта – бензола на
хроматограммах ДТП (индекс верхний (1))
и ПИД (верхний индекс (2));
и
- площади пиковi–
компонента на хроматограммах ДТП и ПИД
соответственно.
2.5. Определение индексов чувствительности неизвестных компонентов для каждого детектора
Подставляя
значения
и
из уравнения (1) в уравнение (3) получим
уравнение для расчета индексов
чувствительности
и
,
(4)
Уравнение
(4) содержит две неизвестные величины
и
поэтому оно имеет бесконечное множество
решений. Для получения единственного
решения используют метод подбора,
включающий дополнительную информацию
об индексе удерживанияi– компонента неполярной неподвижной
фазой, а также следующие закономерности
из литературных данных:
1) Индекс чувствительности ДТП для углеводородов и неуглеводородов либо равен индексу удерживания, либо больше или меньше его на единицу.
;
;
)
2) Индекс чувствительности ПИД или равен индексу удерживания, или меньше его на единицу.
Для углеводородов:
;
Для неуглеводородов:
;
;
и в отдельных случаях
.
3)
Индекс удерживания
и индексы чувствительности
и
характеризуютi– ое
вещество, приравнивая его свойства к
свойствам гипотетических н – алканов.
Следовательно, можно определить индекс
чувствительности по среднему из двух
крайних значений в пределах «предпочтительной
пары» соседних гомологов – стандартов
(т.е. в пределах
).
Алгоритм решения уравнения (4) методом подбора (см. п.1.1., работа 4.7.)
2.6. Мольные коэффициенты чувствительности ДТП и ПИД определяют по полученным значениям индексов чувствительности, подставляя их в уравнение (1).
2.7. Расчет концентраций всех компонентов смеси включая стандартное вещество (бензол)

(5)
Расчет
концентраций проводят методом внутренней
нормализации по уравнениям (5), где
- число пиков на хроматограммах ДТП и
ПИД.Из полученных
значений
вычисляют разность
по каждому компоненту. Эта разность
должна быть
,
где
- предел прецизионности (сходимости) в
условиях повторяемости, который
определяется из выборки
по уравнению (см. уравнение (6) п.1 раздела
Введение).
Выводы:
1. Констатация в соответствие с целью работы
2. Чем вызваны расхождения в концентрациях i-го компонента, рассчитанных по уравнениям (5).
