Η τυπική μέθοδος πρόσθετου βασίζεται στο γεγονός ότι ένα ακριβές μέρος της αναλυόμενης ουσίας που υπάρχει στο μείγμα ελέγχου προστίθεται σε ένα δείγμα του μείγματος ελέγχου και ότι τα χρωματογραφήματα του αρχικού μείγματος ελέγχου και του μείγματος ελέγχου με το πρότυπο πρόσθετο προστίθεται σε αυτό. λαμβάνονται.
Μέθοδος ανάλυσης.Περίπου 2 cm 3 του μείγματος ελέγχου (800 mg) μεταφέρονται με πιπέτα σε μια προζυγισμένη φιάλη με αλεσμένο πώμα και ζυγίζονται, και στη συνέχεια προστίθεται μία από τις ουσίες (100 mg) που υπάρχουν στο μείγμα ελέγχου (σύμφωνα με τις οδηγίες του καθηγητή ) και ξαναζύγισε.
Στη συνέχεια, λαμβάνονται χρωματογραφήματα του αρχικού μίγματος ελέγχου και του μίγματος ελέγχου με ένα τυπικό πρόσθετο του συστατικού που προσδιορίζεται. Η περιοχή κάτω από την κορυφή του αναλυόμενου συστατικού μετράται σε χρωματογραφήματα και το αποτέλεσμα της ανάλυσης υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο
,
(1.6)
Οπου μικρό Χ– περιοχή κάτω από την κορυφή του αναλυόμενου συστατικού στο δείγμα·
μικρό x+st– περιοχή κάτω από την κορυφή του αναλυόμενου συστατικού στο δείγμα μετά την εισαγωγή του τυπικού πρόσθετου στο δείγμα ΜΕ αγ ;
ΜΕ(Χ) – συγκέντρωση του αναλυόμενου συστατικού στο δείγμα.
ΜΕ αγ– συγκέντρωση του τυπικού πρόσθετου του αναλυόμενου συστατικού, %:
Οπου Μ εσωτ– μάζα πρόσθετου, g;
Μ δείγματα – μάζα του χρωματογραφημένου δείγματος, g.
Μέθοδος απόλυτης βαθμονόμησης (εξωτερική τυποποίηση)
Η μέθοδος απόλυτης βαθμονόμησης αποτελείται από την κατασκευή ενός γραφήματος βαθμονόμησης της εξάρτησης της χρωματογραφικής περιοχής κορυφής ( μικρό) σχετικά με την περιεκτικότητα σε ουσία στο χρωματογραφικό δείγμα ( Μ). Προϋπόθεση είναι η ακρίβεια και η αναπαραγωγιμότητα της δοσολογίας του δείγματος και αυστηρή τήρησηΤρόπος λειτουργίας χρωματογράφου. Η μέθοδος χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η περιεκτικότητα μόνο σε μεμονωμένα συστατικά του αναλυόμενου μείγματος και επομένως είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ο πλήρης διαχωρισμός μόνο των κορυφών των ουσιών που προσδιορίζονται από τις γειτονικές κορυφές στο χρωματογράφημα.
Παρασκευάζονται διάφορα πρότυπα διαλύματα του συστατικού που προσδιορίζεται, ίσες ποσότητες εισάγονται στον χρωματογράφο και προσδιορίζονται οι περιοχές κορυφής ( μικρό 1 , μικρό 2 , μικρό 3). Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται γραφικά (Εικόνα 1.3).
Εικόνα 1.3 – Γράφημα βαθμονόμησης
Συγκέντρωση ΕγώΤο συστατικό στο δείγμα (%) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο
Οπου Μ δείγματα– μάζα του χρωματογραφημένου δείγματος, g.
Μ Εγώ- περιεχόμενο Εγώη συνιστώσα, που βρέθηκε από το γράφημα βαθμονόμησης (βλ. Εικόνα 1.3), ζ.
1.2.3 Μπλοκ διάγραμμα αερίου χρωματογράφου
Το μπλοκ διάγραμμα ενός αέριου χρωματογράφου φαίνεται στο σχήμα 1.4.
Σχήμα 1.4 – Μπλοκ διάγραμμα αερίου χρωματογράφου:
1 – κύλινδρος με φέρον αέριο. 2 – σύστημα στεγνώματος, καθαρισμού και μονάδα για τη ρύθμιση και τη μέτρηση του ρυθμού παροχής αερίου μεταφοράς. 3 – συσκευή εισαγωγής δειγμάτων (διανομέας). 4 – εξατμιστής; 5 – χρωματογραφική στήλη. 6 – ανιχνευτής; 7 – θερμοστατικές ζώνες ( Τ Και- θερμοκρασία εξατμιστή, Τ Προς την - θερμοκρασία στήλης, Τ ρε – θερμοκρασία ανιχνευτή) 8 – χρωματογράφημα
Μια χρωματογραφική στήλη, συνήθως χάλυβας, γεμίζεται με στερεό φορέα (πήκτωμα πυριτίου, ενεργός άνθρακας, κόκκινο τούβλο κ.λπ.) με εφαρμοσμένη στατική φάση (πολυαιθυλενογλυκόλη 4000 ή άλλη τροποποίηση, βαζελίνη, λάδι σιλικόνης).
Η θερμοκρασία του θερμοστάτη του εξατμιστή είναι 150 °C, η θερμοκρασία της στήλης είναι 120 °C και ο θερμοστάτης ανιχνευτή είναι 120 °C.
Αέριο μεταφοράς – αδρανές αέριο (άζωτο, ήλιο, κ.λπ.).
ΣΕ μία τυπική μέθοδος λύσηςμετρήστε την τιμή του αναλυτικού σήματος (y st) για ένα διάλυμα με γνωστή συγκέντρωση της ουσίας (C st). Στη συνέχεια μετράται το μέγεθος του αναλυτικού σήματος (y x) για ένα διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας (C x).
Αυτή η μέθοδος υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν η εξάρτηση του αναλυτικού σήματος από τη συγκέντρωση περιγράφεται από μια γραμμική εξίσωση χωρίς ελεύθερο όρο. Η συγκέντρωση της ουσίας στο πρότυπο διάλυμα πρέπει να είναι τέτοια ώστε οι τιμές των αναλυτικών σημάτων που λαμβάνονται όταν χρησιμοποιείται το πρότυπο διάλυμα και ένα διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας να είναι όσο το δυνατόν υψηλότερες πιο στενός φίλοςσε φίλο.
ΣΕ μέθοδος δύο τυπικών διαλυμάτωνμετρήστε τις τιμές των αναλυτικών σημάτων για τυπικά διαλύματα με δύο διαφορετικές συγκεντρώσεις μιας ουσίας, εκ των οποίων η μία (C 1) είναι μικρότερη από την αναμενόμενη άγνωστη συγκέντρωση (C x) και η δεύτερη (C 2) είναι μεγαλύτερη.
ή 
Η μέθοδος δύο τυπικών διαλυμάτων χρησιμοποιείται εάν η εξάρτηση του αναλυτικού σήματος από τη συγκέντρωση περιγράφεται από μια γραμμική εξίσωση που δεν διέρχεται από την αρχή.
Παράδειγμα 10.2.Για τον προσδιορισμό της άγνωστης συγκέντρωσης μιας ουσίας, χρησιμοποιήθηκαν δύο πρότυπα διαλύματα: η συγκέντρωση της ουσίας στο πρώτο από αυτά είναι 0,50 mg/l και στο δεύτερο - 1,50 mg/l. Οι οπτικές πυκνότητες αυτών των διαλυμάτων ήταν 0,200 και 0,400, αντίστοιχα. Ποια είναι η συγκέντρωση μιας ουσίας σε διάλυμα του οποίου η οπτική πυκνότητα είναι 0,280;
Προσθετική Μέθοδος
Η προσθετική μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως στην ανάλυση μιγαδικών πινάκων, όταν τα στοιχεία της μήτρας επηρεάζουν το μέγεθος του αναλυτικού σήματος και είναι αδύνατο να αντιγραφεί με ακρίβεια η σύνθεση μήτρας του δείγματος. Αυτή η μέθοδοςμπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο εάν το γράφημα βαθμονόμησης είναι γραμμικό και διέρχεται από την αρχή.
Χρησιμοποιώντας μέθοδος υπολογισμού των προσθέτωνΑρχικά, μετράται το μέγεθος του αναλυτικού σήματος για δείγμα με άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας (y x). Στη συνέχεια, μια ορισμένη ακριβής ποσότητα της αναλυόμενης ουσίας προστίθεται σε αυτό το δείγμα και η τιμή του αναλυτικού σήματος (y ext) μετράται ξανά.
Εάν είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η αραίωση του διαλύματος
Παράδειγμα 10.3. Το αρχικό διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας είχε οπτική πυκνότητα 0,200. Αφού προστέθηκαν 5,0 ml διαλύματος με συγκέντρωση της ίδιας ουσίας 2,0 mg/l σε 10,0 ml αυτού του διαλύματος, η οπτική πυκνότητα του διαλύματος έγινε ίση με 0,400. Προσδιορίστε τη συγκέντρωση της ουσίας στο αρχικό διάλυμα.
= 0,50 mg/l
Ρύζι. 10.2. Γραφική μέθοδος προσθέτων
ΣΕ γραφική μέθοδος προσθέτωνπάρτε πολλές μερίδες (ποσά) του αναλυθέντος δείγματος, προσθέστε κανένα πρόσθετο σε ένα από αυτά και προσθέστε διάφορες ακριβείς ποσότητες του συστατικού που προσδιορίζεται στο υπόλοιπο. Για κάθε κλάσμα, μετράται το μέγεθος του αναλυτικού σήματος. Στη συνέχεια, προκύπτει μια γραμμική εξάρτηση του μεγέθους του λαμβανόμενου σήματος από τη συγκέντρωση του πρόσθετου και παρεκτείνεται μέχρι να τέμνεται με τον άξονα x (Εικ. 10.2). Το τμήμα που αποκόπτεται από αυτή την ευθεία γραμμή στον άξονα της τετμημένης θα είναι ίσο με την άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας που προσδιορίζεται.Το ενδιαφέρον για την προσθετική μέθοδο στην ιονομετρία οφείλεται στο γεγονός ότι παίζει σημαντικότερο ρόλο από την προσθετική μέθοδο σε άλλες αναλυτικές μεθόδους. Η μέθοδος της ιοντομετρικής προσθήκης προσφέρει δύο μεγάλα πλεονεκτήματα. Πρώτον, εάν η διακύμανση της ιοντικής ισχύος στα αναλυόμενα δείγματα είναι απρόβλεπτη, τότε η χρήση της μεθόδου της κοινής καμπύλης βαθμονόμησης παράγει μεγάλα σφάλματα προσδιορισμού. Η χρήση της μεθόδου πρόσθετου αλλάζει ριζικά την κατάσταση και συμβάλλει στην ελαχιστοποίηση του σφάλματος προσδιορισμού. Δεύτερον, υπάρχει μια κατηγορία ηλεκτροδίων των οποίων η χρήση είναι προβληματική λόγω ολίσθησης δυναμικού. Με μέτρια μετατόπιση δυναμικού, η μέθοδος προσθήκης μειώνει σημαντικά το σφάλμα προσδιορισμού.
Οι ακόλουθες τροποποιήσεις της μεθόδου πρόσθετων είναι γνωστές στο ευρύ κοινό: τυπική μέθοδος πρόσθετου, μέθοδος πρόσθετου διπλού προτύπου, μέθοδος Gran. Όλες αυτές οι μέθοδοι μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο κατηγορίες σύμφωνα με ένα ρητό μαθηματικό κριτήριο που καθορίζει την ακρίβεια των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται. Βρίσκεται στο γεγονός ότι ορισμένες πρόσθετες μέθοδοι χρησιμοποιούν απαραιτήτως μια προηγουμένως μετρημένη τιμή της κλίσης της συνάρτησης ηλεκτροδίου στους υπολογισμούς, ενώ άλλες όχι. Σύμφωνα με αυτή τη διαίρεση, η τυπική μέθοδος προσθήκης και η μέθοδος Gran εμπίπτουν σε μια κατηγορία και η μέθοδος προσθήκης διπλού προτύπου σε μια άλλη.
1. Τυπική μέθοδος προσθήκης και μέθοδος Gran.
Πριν παρουσιάσω ατομικά χαρακτηριστικάέναν ή τον άλλο τύπο μεθόδου πρόσθετου, θα περιγράψουμε τη διαδικασία ανάλυσης με λίγες λέξεις. Η διαδικασία συνίσταται στην προσθήκη ενός διαλύματος που περιέχει το ίδιο αναλυόμενο ιόν στο αναλυόμενο δείγμα. Για παράδειγμα, για να προσδιοριστεί η περιεκτικότητα σε ιόντα νατρίου, γίνονται προσθήκες ενός τυπικού διαλύματος νατρίου. Μετά από κάθε προσθήκη, καταγράφονται οι μετρήσεις των ηλεκτροδίων. Ανάλογα με τον τρόπο περαιτέρω επεξεργασίας των αποτελεσμάτων των μετρήσεων, η μέθοδος θα ονομάζεται τυπική μέθοδος προσθήκης ή μέθοδος Gran.
Ο υπολογισμός για την τυπική μέθοδο προσθήκης έχει ως εξής:
Cx = D C (10DE/S - 1)-1,
όπου Cx είναι η επιθυμητή συγκέντρωση.
DC είναι η ποσότητα του πρόσθετου.
Το DE είναι η πιθανή απόκριση στην εισαγωγή του πρόσθετου DC.
S είναι η κλίση της συνάρτησης ηλεκτροδίου.
Ο υπολογισμός με τη μέθοδο του Gran φαίνεται κάπως πιο περίπλοκος. Αποτελείται από τη χάραξη γραφήματος σε συντεταγμένες (W+V) 10 E/S από V,
όπου V είναι ο όγκος των προστιθέμενων προσθέτων.
E - δυναμικές τιμές που αντιστοιχούν στα εισαγόμενα πρόσθετα V.
W είναι ο αρχικός όγκος δείγματος.
Το γράφημα είναι μια ευθεία γραμμή που τέμνει τον άξονα x. Το σημείο τομής αντιστοιχεί στον όγκο του προστιθέμενου προσθέτου (DV), ο οποίος είναι ισοδύναμος με την επιθυμητή συγκέντρωση ιόντων (βλ. Εικ. 1). Από τον νόμο των ισοδυνάμων προκύπτει ότι Cx = Cst DV / W, όπου Cst είναι η συγκέντρωση ιόντων στο διάλυμα που χρησιμοποιείται για την εισαγωγή πρόσθετων. Μπορεί να υπάρχουν πολλά πρόσθετα, τα οποία φυσικά βελτιώνουν την ακρίβεια του προσδιορισμού σε σύγκριση με την τυπική μέθοδο πρόσθετων.
Είναι εύκολο να παρατηρήσουμε ότι και στις δύο περιπτώσεις εμφανίζεται η κλίση της συνάρτησης ηλεκτροδίου S. Από αυτό προκύπτει ότι το πρώτο στάδιο της μεθόδου πρόσθετου είναι η βαθμονόμηση των ηλεκτροδίων για τον μετέπειτα προσδιορισμό της τιμής κλίσης. Η απόλυτη τιμή του δυναμικού δεν εμπλέκεται στους υπολογισμούς, αφού για να ληφθεί αξιόπιστα αποτελέσματαΤο μόνο που έχει σημασία είναι η συνοχή της κλίσης της συνάρτησης βαθμονόμησης από δείγμα σε δείγμα.
Ως προσθήκη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όχι μόνο ένα διάλυμα που περιέχει ένα ιόν που προσδιορίζει το δυναμικό, αλλά και ένα διάλυμα μιας ουσίας που δεσμεύει το ανιχνευμένο ιόν δείγματος σε μια ένωση που δεν διασπάται. Η διαδικασία ανάλυσης δεν αλλάζει ουσιαστικά. Ωστόσο, για αυτή την περίπτωση υπάρχουν μερικά Χαρακτηριστικά, που θα πρέπει να ληφθούν υπόψη. Τα χαρακτηριστικά είναι ότι το γράφημα πειραματικά αποτελέσματααποτελείται από τρία μέρη, όπως φαίνεται στο Σχ. 2. Το πρώτο μέρος (Α) λαμβάνεται υπό συνθήκες όπου η συγκέντρωση της δεσμευτικής ουσίας είναι μικρότερη από τη συγκέντρωση της ουσίας που προσδιορίζει το δυναμικό. Το επόμενο μέρος του γραφήματος (Β) προκύπτει με περίπου ισοδύναμες αναλογίες των παραπάνω ουσιών. Και τέλος, το τρίτο μέρος του γραφήματος (C) αντιστοιχεί σε συνθήκες υπό τις οποίες η ποσότητα της δεσμευτικής ουσίας είναι μεγαλύτερη από την καθοριστική του δυναμικού. Η γραμμική παρέκταση του μέρους Α της γραφικής παράστασης στον άξονα x δίνει την τιμή DV. Η περιοχή Β δεν χρησιμοποιείται συνήθως για αναλυτικούς προσδιορισμούς.
Εάν η καμπύλη ογκομέτρησης είναι κεντρικά συμμετρική, τότε η περιοχή C μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη αναλυτικών αποτελεσμάτων. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτή, η τεταγμένη θα πρέπει να υπολογιστεί ως εξής: (W+V)10 -E/S.
Δεδομένου ότι η μέθοδος Gran έχει μεγαλύτερα πλεονεκτήματα από την τυπική μέθοδο πρόσθετου, περαιτέρω συζητήσεις θα αφορούν κυρίως τη μέθοδο Gran.
Τα πλεονεκτήματα της χρήσης της μεθόδου μπορούν να εκφραστούν στα ακόλουθα σημεία.
1. Μείωση του σφάλματος προσδιορισμού κατά 2-3 φορές λόγω αύξησης του αριθμού των μετρήσεων σε ένα δείγμα.
2. Η μέθοδος πρόσθετου δεν απαιτεί προσεκτική σταθεροποίηση της ιοντικής ισχύος στο αναλυόμενο δείγμα, καθώς οι διακυμάνσεις του αντικατοπτρίζονται στην απόλυτη τιμή του δυναμικού σε μεγαλύτερο βαθμό από ό,τι στην κλίση της συνάρτησης του ηλεκτροδίου. Από αυτή την άποψη, το σφάλμα προσδιορισμού μειώνεται σε σύγκριση με τη μέθοδο της καμπύλης βαθμονόμησης.
3. Η χρήση ενός αριθμού ηλεκτροδίων είναι προβληματική, καθώς η παρουσία ενός ανεπαρκώς σταθερού δυναμικού απαιτεί συχνάζωδιαδικασίες βαθμονόμησης. Δεδομένου ότι στις περισσότερες περιπτώσεις η μετατόπιση του δυναμικού έχει μικρή επίδραση στην κλίση της συνάρτησης βαθμονόμησης, η λήψη αποτελεσμάτων χρησιμοποιώντας την τυπική μέθοδο προσθήκης και τη μέθοδο Gran αυξάνει σημαντικά την ακρίβεια και απλοποιεί τη διαδικασία ανάλυσης.
4. Η μέθοδος των τυπικών προσθηκών σας επιτρέπει να ελέγχετε την ορθότητα κάθε αναλυτικού προσδιορισμού. Ο έλεγχος πραγματοποιείται κατά την επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων. Δεδομένου ότι πολλά πειραματικά σημεία συμμετέχουν στη μαθηματική επεξεργασία, η χάραξη μιας ευθείας γραμμής μέσα από αυτά κάθε φορά επιβεβαιώνει ότι η μαθηματική μορφή και η κλίση της συνάρτησης βαθμονόμησης δεν έχουν αλλάξει. Σε διαφορετική περίπτωση γραμμική όψητα γραφικά δεν είναι εγγυημένα. Έτσι, η ικανότητα ελέγχου της ορθότητας της ανάλυσης σε κάθε προσδιορισμό αυξάνει την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων.
Όπως έχει ήδη σημειωθεί, η τυπική μέθοδος προσθήκης επιτρέπει στους προσδιορισμούς να είναι 2-3 φορές πιο ακριβείς από τη μέθοδο της καμπύλης βαθμονόμησης. Αλλά για να επιτευχθεί τέτοια ακρίβεια ορισμού, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας κανόνας. Οι υπερβολικά μεγάλες ή μικρές προσθήκες θα μειώσουν την ακρίβεια του προσδιορισμού. Η βέλτιστη ποσότητα πρόσθετου πρέπει να είναι τέτοια ώστε να προκαλεί μια πιθανή απόκριση 10-20 mV για ένα μεμονωμένο φορτισμένο ιόν. Αυτός ο κανόνας βελτιστοποιεί το τυχαίο σφάλμα της ανάλυσης, ωστόσο, σε εκείνες τις συνθήκες στις οποίες χρησιμοποιείται συχνά η μέθοδος πρόσθετου, το συστηματικό σφάλμα που σχετίζεται με αλλαγές στα χαρακτηριστικά των ηλεκτροδίων επιλεκτικών ιόντων γίνεται σημαντικό. Το συστηματικό σφάλμα σε αυτή την περίπτωση καθορίζεται πλήρως από το σφάλμα από την αλλαγή της κλίσης της λειτουργίας του ηλεκτροδίου. Εάν η κλίση αλλάξει κατά τη διάρκεια του πειράματος, τότε υπό ορισμένες συνθήκες το σχετικό σφάλμα προσδιορισμού θα είναι περίπου ίσο με το σχετικό σφάλμα από την αλλαγή της κλίσης.
Η μέθοδος είναι εφαρμόσιμη σε γραμμικές περιοχές της καμπύλης βαθμονόμησης.
2.1. Μέθοδος πολλαπλών προσθηκών
Αρκετές (τουλάχιστον τρεις) μερίδες όγκου Vst εισάγονται στο διάλυμα δοκιμής, που παρασκευάζεται όπως υποδεικνύεται στην ιδιωτική φαρμακοποιία μονογραφία. διάλυμα με γνωστή συγκέντρωση του ιόντος να προσδιορίζεται, παρατηρώντας την συνθήκη σταθερής ιοντικής ισχύος στο διάλυμα. Μετρήστε το δυναμικό πριν και μετά από κάθε προσθήκη και υπολογίστε τη διαφορά ΔE μεταξύ των μετρούμενων
δυναμικό και δυναμικό του διαλύματος δοκιμής. Η τιμή που προκύπτει σχετίζεται με τη συγκέντρωση του ιόντος που προσδιορίζεται από την εξίσωση:
όπου: V – όγκος του διαλύματος δοκιμής.
C είναι η μοριακή συγκέντρωση του ιόντος που προσδιορίζεται στο διάλυμα δοκιμής.
Δημιουργήστε ένα γράφημα ανάλογα με τον όγκο του πρόσθετου Vst. και παρεκθέστε την προκύπτουσα ευθεία μέχρι να τέμνεται με τον άξονα Χ. Στο σημείο τομής, η συγκέντρωση του διαλύματος δοκιμής του ιόντος που προσδιορίζεται εκφράζεται με την εξίσωση:
2.2. Μέθοδος μονής προσθήκης
Στον όγκο V του διαλύματος δοκιμής, που παρασκευάστηκε όπως περιγράφεται στην ιδιωτική φαρμακοποιία μονογραφία, προσθέστε τον όγκο Vst. πρότυπο διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης Cst Παρασκευάστε τυφλό διάλυμα υπό τις ίδιες συνθήκες. Μετρήστε τα δυναμικά του διαλύματος δοκιμής και του τυφλού διαλύματος πριν και μετά την προσθήκη του προτύπου διαλύματος. Υπολογίστε τη συγκέντρωση C της αναλυόμενης ουσίας χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση και κάνοντας τις απαραίτητες διορθώσεις για το τυφλό διάλυμα:
όπου: V είναι ο όγκος της δοκιμής ή του τυφλού διαλύματος.
C είναι η συγκέντρωση του ιόντος που προσδιορίζεται στο διάλυμα δοκιμής.
Vst. – προστιθέμενος όγκος πρότυπου διαλύματος.
Cst. – η συγκέντρωση του ιόντος που προσδιορίζεται στο πρότυπο διάλυμα·
ΔE – διαφορά δυναμικού που μετράται πριν και μετά την προσθήκη.
S – κλίση της συνάρτησης ηλεκτροδίου, που προσδιορίζεται πειραματικά στο σταθερή θερμοκρασίαμε τη μέτρηση της διαφοράς δυναμικού μεταξύ δύο τυπικών διαλυμάτων, των οποίων οι συγκεντρώσεις διαφέρουν κατά 10 και αντιστοιχούν στη γραμμική περιοχή της καμπύλης βαθμονόμησης.
Μέθοδος προτύπων (τυποποιημένες λύσεις)
Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του απλού προτύπου, το μέγεθος του αναλυτικού σήματος (στο ST) μετράται πρώτα για ένα διάλυμα με γνωστή συγκέντρωση της ουσίας (Cst). Στη συνέχεια μετράται το μέγεθος του αναλυτικού σήματος (y x) για ένα διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας (C x). Ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο
C x = C st ×y x / y ST (2.6)
Αυτή η μέθοδος υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν η εξάρτηση του αναλυτικού σήματος από τη συγκέντρωση περιγράφεται από μια εξίσωση που δεν περιέχει έναν ελεύθερο όρο, δηλ. εξίσωση (2.2). Επιπλέον, η συγκέντρωση της ουσίας στο πρότυπο διάλυμα πρέπει να είναι τέτοια ώστε οι τιμές των αναλυτικών σημάτων που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας το πρότυπο διάλυμα και ένα διάλυμα με άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά μεταξύ τους.
Έστω ότι η οπτική πυκνότητα και η συγκέντρωση μιας συγκεκριμένης ουσίας συσχετίζονται με την εξίσωση A = 0,200C + 0,100. Στο επιλεγμένο πρότυπο διάλυμα, η συγκέντρωση της ουσίας είναι 5,00 μg/ml και η οπτική πυκνότητα αυτού του διαλύματος είναι 1,100. Διάλυμα άγνωστης συγκέντρωσης έχει οπτική πυκνότητα 0,300. Όταν υπολογίζεται με τη μέθοδο της καμπύλης βαθμονόμησης, η άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας θα είναι ίση με 1,00 μg/ml και όταν υπολογίζεται χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο διάλυμα, θα είναι 1,36 μg/ml. Αυτό δείχνει ότι η συγκέντρωση της ουσίας στο πρότυπο διάλυμα επιλέχθηκε λανθασμένα. Για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης, πρέπει να ληφθεί ένα πρότυπο διάλυμα του οποίου η οπτική πυκνότητα είναι κοντά στο 0,3.
Εάν η εξάρτηση του αναλυτικού σήματος από τη συγκέντρωση μιας ουσίας περιγράφεται από την εξίσωση (2.1), τότε είναι προτιμότερο να χρησιμοποιηθεί όχι η μέθοδος ενός προτύπου, αλλά η μέθοδος δύο προτύπων (μέθοδος περιοριστικών διαλυμάτων). Με αυτή τη μέθοδο, οι τιμές των αναλυτικών σημάτων μετρώνται για τυπικά διαλύματα με δύο διαφορετικές συγκεντρώσεις μιας ουσίας, εκ των οποίων η μία (C 1) είναι μικρότερη από την αναμενόμενη άγνωστη συγκέντρωση (C x) και η δεύτερη (C 2) είναι μεγαλύτερη. Η άγνωστη συγκέντρωση υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τους τύπους
Cx = C 2 (y x - y 1) + C 1 (y 2 – y x) / y 2 - y 1
Η προσθετική μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως στην ανάλυση μιγαδικών πινάκων, όταν τα στοιχεία της μήτρας επηρεάζουν το μέγεθος του αναλυτικού σήματος και είναι αδύνατο να αντιγραφεί με ακρίβεια η σύνθεση μήτρας του δείγματος.
Υπάρχουν διάφορες ποικιλίες αυτής της μεθόδου. Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος υπολογισμού των προσθέτων, μετράται πρώτα η τιμή αναλυτικού σήματος για δείγμα με άγνωστη συγκέντρωση ουσίας (y x). Στη συνέχεια, μια ορισμένη ακριβής ποσότητα της αναλυόμενης ουσίας (πρότυπο) προστίθεται σε αυτό το δείγμα και η τιμή του αναλυτικού σήματος (ext) μετράται ξανά. Η συγκέντρωση του συστατικού που προσδιορίζεται στο αναλυόμενο δείγμα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο
C x = C έως 6 y x / y ext – y x (2,8)
Κατά τη χρήση της γραφικής μεθόδου των πρόσθετων, λαμβάνονται πολλά πανομοιότυπα τμήματα (κλάσματα) του αναλυόμενου δείγματος και δεν προστίθεται πρόσθετο σε ένα από αυτά, και διάφορες ακριβείς ποσότητες του συστατικού που προσδιορίζεται προστίθενται στο υπόλοιπο. Για κάθε κλάσμα, μετράται το μέγεθος του αναλυτικού σήματος. Στη συνέχεια κατασκευάζεται ένα γράφημα που χαρακτηρίζει τη γραμμική εξάρτηση του μεγέθους του λαμβανόμενου σήματος από τη συγκέντρωση της πρόσθετης ύλης και προεκτίθεται στην τομή με τον άξονα της τετμημένης. Το τμήμα που αποκόπτεται από αυτή την ευθεία στον άξονα της τετμημένης είναι ίσο με την άγνωστη συγκέντρωση της ουσίας που προσδιορίζεται.
Πρέπει να σημειωθεί ότι ο τύπος (2.8) που χρησιμοποιείται στη μέθοδο της πρόσθετης ύλης, καθώς και η εξεταζόμενη επιλογή γραφική μέθοδοςμην λαμβάνετε υπόψη το σήμα φόντου, π.χ. πιστεύεται ότι η εξάρτηση περιγράφεται από την εξίσωση (2.2). Η τυπική μέθοδος διαλύματος και η μέθοδος πρόσθετου μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο εάν η συνάρτηση βαθμονόμησης είναι γραμμική.