11.1. Параметры пика как характеристика количества вещества

Параметром хроматографического пика называется величина, функционально связанная с количеством соответствующего данному пику вещества.

Эта величина может быть определена:

• путем измерений на полученной хроматограмме;

• путем непосредственной обработки выходного сигнала детектора.

На практике используют три основных параметра хроматографического пика:

1. высота пика h;

2. произведение высоты пика h на время удерживания t или пропорциональное ему расстояние на хроматограмме от момента ввода пробы до регистрации максимума пика l, т.е. h t или h l;

3. площадь пика А или величины, приближенно характеризующие ее значение.

Установлено, что для хроматограммы, полученной в идеальных условиях, применение любого из указанных параметров для количественных определений должно давать одинаковые результаты. Поскольку реальные хроматограммы получаются в условиях более или менее далеких от идеальных, то в зависимости от конкретных условий анализа и применяемого оборудования ценность того или иного параметра пика может оказаться различной.

Основные критерии, которые определяют ценность параметра в конкретных условиях, можно сформулировать следующим образом:

• Простота и точность измерения величины параметра. Так, например, полная площадь пика в большинстве случаев является приемлемым параметром. Однако измерение площади на реальных хроматограммах обычно сопряжено с большими затратами труда и времени либо требует применения специального оборудования, стоимость которого соизмерима со стоимостью хроматографа. Поэтому такой параметр стараются заменить другим.

• Линейность связи значения параметра с количеством соответствующего ему вещества (линейность параметра). Связь значения параметра с количеством компонента в пробе должна быть максимально близка к линейной, по крайней мере, в пределах изменения концентрации определяемого вещества в смесях, для которых методика предназначена.

Разумеется, можно работать и с нелинейным калибровочным графиком. Однако при этом следует установить, не окажутся ли затраты труда, связанные с систематической проверкой нелинейного графика по нескольким точкам настолько большими, что экономия времени на измерении параметра не будет иметь существенного значения.

Например, использование в качестве параметра высоты пика часто приводит к необходимости использовать нелинейный калибровочный график, в то время как использование параметра hb дает линейный график. Бывают случаи, когда вследствие асимметрии пика оба эти параметра дают нелинейную связь с количеством вещества. В таком случае используют тот параметр, который проще измерить.

• Устойчивость к изменению условий анализа.

Численное значение параметра пика определяется не только количеством вещества, которому этот пик соответствует, но и условиями анализа, в которых он получен. Чем меньше влияют условия анализа на параметры пика, тем он более устойчив. При этом особенно важны те условия анализа, которые влияют одновременно и на работу хроматографической колонки и на работу детектора.

Так, скорость потока газа-носителя в большинстве случаев одновременно влияет и на работу колонки и на работу детектора. Температура колонки связана с температурой детектора, если последний размещается в термостате колонок. Если же детектор размещен в отдельном термостате, то температура в термостате колонок на него практически не влияет. Ток моста детектора теплопроводности или расход вспомогательных газов детектора ионизации в пламени – факторы, которые можно считать независимыми от условий работы колонки.

Во всех этих случаях речь идет о сравнительно небольших отклонениях от подобранных для конкретной методики и прибора условий.

При рассмотрении вопросов устойчивости параметров следует иметь в виду возможность использования для расчетов как его абсолютных, так и относительных значений. Относительные значения параметров получаются путем деления значения параметра каждого пика данной хроматограммы на значение такого же параметра одного из пиков, значение которого принимается равным единице. Относительные значения параметров пиков более устойчивы, чем абсолютные, однако их получение требует больших затрат времени.