Фактор отклика - Response factor

Фактор отклика, обычно в хроматография и спектроскопия, - это соотношение между сигналом, производимым аналитом, и количеством аналита, которое дает сигнал. В идеале и для простоты вычислений это отношение равно единице (единице). В реальных сценариях это часто не так.

Выражение

Фактор отклика ${ displaystyle f_ {i}}$ можно выразить на коренной зуб, объем или же масса^[1] основание. Где истинное количество образца и стандарта равны:

${ displaystyle f_ {i} = { frac {A_ {i}} {A_ {st}}} f_ {st}}$

где A - сигнал (например, площадь пика), а нижний индекс я указывает образец и нижний индекс ул указывает на стандарт.^[2] Фактору отклика стандарта присваивается произвольный коэффициент, например 1 или 100. Фактор отклика образца / Фактор отклика стандарта = RRF

Хроматография

Одна из основных причин использования факторов отклика - это компенсировать невоспроизводимость ручных инъекций в газовый хроматограф (GC). 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, известное количество внутренний стандарт (второе соединение, которое не мешает анализу основного аналита) добавляется ко всем растворам (стандартным и неизвестным). Таким образом, если объемы закачки (и, следовательно, площади пиков) немного отличаются, соотношение площади аналита и внутреннего стандарта будут оставаться постоянными 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 (C₈ЧАС₁₈) с использованием нонана (C₉ЧАС₂₀) 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 обязательно). Из-за масштабирования площади пика нонана кажутся разными, но на самом деле площади идентичны. Следовательно, относительные количества октана в каждом образце увеличиваются в порядке смесь 1 (минимум) <смесь 3 <смесь 2 (большая часть).

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 ${ displaystyle Area_ {octane} / Area_ {nonane}}$.

В хроматографии площадь пика пропорциональна количеству молей (n), умноженному на некоторую константу пропорциональности (k), Площадь = k × n. Количество молей соединения равно концентрации (молярности, M) умножить на объем, n = MV. Из этих уравнений делается следующий вывод:

${ displaystyle {{Area_ {octane}} over {Area_ {nonane}}} = {{k_ {octane} times M_ {octane} times V_ {octane}} over {k_ {nonane} times M_ { нонан} раз V_ {нонан}}}}$

Поскольку оба соединения находятся в одном растворе и вводятся вместе, значения объема равны и исключаются. Вышеупомянутое уравнение затем перестраивается, чтобы найти отношение k. Это соотношение называется коэффициентом отклика F.

${ displaystyle F = {k_ {octane} over k_ {nonane}} = {{Area_ {octane} / M_ {octane}} over {Area_ {nonane} / M_ {nonane}}}}$

Коэффициент отклика F равен отношениям k, которые постоянны. 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, вводится в ГХ и рассчитывается 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.

${ displaystyle { left ({{Area_ {octane} / M_ {octane}}} over {Area_ {nonane} / M_ {nonane}}} right)} _ {1} = F = { left ({{ Area_ {octane} / M_ {octane}} over {Area_ {nonane} / M_ {nonane}}} right)} _ {2}}$

Этот пример касается анализа октана и нонана, но может быть применен к любым двум соединениям.

Рекомендации