Faktor odezvy - Response factor

Faktor odezvy, obvykle v chromatografie a spektroskopie, je poměr mezi signálem produkovaným analytem a množstvím analytu, který produkuje signál. V ideálním případě a pro snadný výpočet je tento poměr jednota (jedna). Ve scénářích reálného světa tomu tak často není.

Výraz

Faktor odezvy lze vyjádřit na a molární, objem nebo Hmotnost[1] základ. Pokud je skutečné množství vzorku a standardu stejné:

kde A je signál (např. plocha píku) a dolní index i označuje vzorek a dolní index Svatý označuje Standard.[2] Faktoru odezvy standardu je přiřazen libovolný faktor, například 1 nebo 100. Faktor odezvy vzorku / Faktor odezvy standardu = RRF

Chromatografie

Jedním z hlavních důvodů pro použití faktorů odezvy je kompenzace nereprodukovatelnosti ručních injekcí do a plynový chromatograf (GC). Injekční objemy pro GC mohou být 1 mikrolitr (µL) nebo méně a je obtížné je reprodukovat. Rozdíly v objemu injikovaného analytu vedou k rozdílům v oblastech píků na chromatogramu a jakékoli kvantitativní výsledky jsou podezřelé.

Pro kompenzaci této chyby je známa částka vnitřní standard (druhá sloučenina, která neinterferuje s analýzou primárního analytu) se přidá ke všem roztokům (standardům a neznámým). Tímto způsobem, pokud se objemy vstřikování (a tedy oblasti vrcholů) mírně liší, poměr oblastí analytů a vnitřního standardu zůstane konstantní od jednoho běhu k druhému.

Toto srovnání běhů platí také pro roztoky s různými koncentracemi analytu. Oblast vnitřního standardu se stává hodnotou, na kterou se vztahují všechny ostatní oblasti. Níže je uvedeno matematické odvození a použití této metody.

Zvažte analýzu oktanu (C8H18) s použitím nonanu (C.9H20) jako vnitřní standard. Níže uvedené 3 chromatogramy platí pro 3 různé vzorky.

3 směsi oktanu a nonanu.png

Množství oktanu v každém vzorku je jiné, ale množství nonanu je stejné (v praxi to není požadavek). V důsledku změny měřítka se zdá, že oblasti nonanového píku mají různé oblasti, ale ve skutečnosti jsou oblasti identické. Proto se relativní množství oktanu v každém vzorku zvyšuje v řádu směsi 1 (nejméně)

Tohoto závěru je dosaženo, protože poměr plochy oktanu k ploše nonanu je ve směsi 1 nejméně a nejvíce ve směsi 2. Směs 3 má střední poměr. Tento poměr lze zapsat jako .

V chromatografii je plocha píku úměrná počtu molů (n) krát nějaké konstanty úměrnosti (k), Plocha = k × n. Počet molů sloučeniny se rovná koncentraci (molarita, M) krát objem, n = MV. Z těchto rovnic se vytvoří následující derivace:

Vzhledem k tomu, že obě sloučeniny jsou ve stejném roztoku a jsou injikovány společně, jsou objemové podmínky stejné a ruší se. Výše uvedená rovnice se poté přeskupí, aby se vyřešil poměr k. Tento poměr se pak nazývá faktor odezvy, F.

Faktor odezvy, F, se rovná poměrům k, které jsou konstantní. Proto je F konstantní. To znamená, že bez ohledu na množství oktanu a nonanu v roztoku bude poměr poměrů plochy k koncentraci vždy konstantní.

V praxi se do GC vstřikuje roztok obsahující známá množství oktanu i nonanu a vypočítá se faktor odezvy F. Potom se vstřikuje samostatný roztok s neznámým množstvím oktanu a známým množstvím nonanu. Faktor odezvy se použije na data z druhého roztoku a zjistí se neznámá koncentrace oktanu.

Tento příklad se zabývá analýzou oktanového a nonanového podílu, ale lze jej použít na jakékoli dvě sloučeniny.

Reference

  1. ^ Ramus TL; Hein SJ; Thomas LC (srpen 1987). "Stanovení polychlorovaných bifenylových izomerů kalibrací faktoru odezvy". J. Chromatogr. 404 (1): 155–62. doi:10.1016 / S0021-9673 (01) 86846-1. PMID  3119645.
  2. ^ Oranžová kniha. Kompendium analytické nomenklatury (PDF). IUPAC.