Форумы ANCHEM.RU: метод внутреннего стандарта в ГХ

Российский химико-аналитический портал

химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов

карта портала ::: расширенный поиск

ANCHEM.RU » Форумы » 1. Аналитический форум ...

Форум химиков-аналитиков, аналитическая химия и химический анализ.

метод внутреннего стандарта в ГХ >>>

  Ответов в этой теме: 129
  Страница: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
  «« назад || далее »»

[ Ответ на тему ]

Kalambet
Пользователь
Ранг: 484

10.08.2009 // 18:53:01

Апраксин пишет:

А Вот г-ну Ю.А. именно на подобном примере и хорошо бы показать преимущества предлагаемой модели. Это одна из немногих областей, где случилась бы хоть какая-то выгода. Хотя и здесь можно извернуться с методом внутреннего стандарта, правда с гораздо большими трудозатратами и допущениями, как-то: для всех соединений выполняется h=kc^x.
величины k для всех веществ предварительно измерены, величина х для всех одинакова и постоянна.
Если функция h=а+kc^x, то уже ошибка возрастёт, но и логарифмическая линеаризация тоже будет незаконна. Так что, если пренебрегаем коэффициентом а в абсолютной калибровке при логарифмировании, то и в мет вн станд тоже можно. Но будет уже плохо (и там и там).

Для начала цитата из "Understanding your ChemStation":
If the ISTD procedure is used for calibrations with a non-linear characteristic, care must be taken that errors which result from the calculation principle do not cause systematic errors. In multi-level calibrations, the amount of the ISTD compound should be kept constant, i.e. the same for all levels if the calibration curve of the compound is non-linear.

По существу:
Если Вы добрались до h=kc^x, то суть процедуры явно уловили. Мне обычно приходится этот случай опускать, поскольку для доказательства такого вида зависимости нужно снять градуировку Внешним стандартом, а если уж она снята, то смысла использовать отношение концентраций уже нет - наш расчет отлично работает.

А вот с экспериментальной демонстрацией эффекта, да еще такой, чтобы разница составляла процентов 20, т.е. превышала прочие аналитические ошибки метода, думаю - не получится. В типовых случаях - от долей процента до процентов (опять же потолочная - взятая с потолка - оценка). Так что вопрос расчетных формул имеет скорее академический оттенок, поскольку аналитик должен понимать, в каких случаях и как можно применять внутренний стандарт, т.е. ограничения метода. Из нынешних учебников такого понимания, по-моему, вынести нельзя.

Тем не менее, если кто-то из форумчан активно работает с ДЭЗом или другими нелинейными детекторами, можем организовать совместную работу на эту тему.

ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246

Sergey Volkov
Пользователь
Ранг: 43

10.08.2009 // 20:22:38

Kalambet пишет:

аналитик должен понимать, в каких случаях и как можно применять внутренний стандарт

Но сначала аналитик должен понять, в каких случаях нужно применять внутренний стандарт.

Ответ на этот вопрос легче всего получить эмпирически. Следует построить градуировку и тем и другим способом, затем в обоих случаях определить отклонения значений градуировочных точек от градуировочной прямой. После этого сравнить суммы абсолютных значений этих отклонений.

Если для внутреннего стандарта сумма отклонений значимо меньше, чем для внешнего, значит у вас проблемы с вводом пробы или извлечением из матрицы и нужно применять метод внутреннего стандарта. В противном случае пользоваться более простым и удобным методом внешнего стандарта.

Cherepitsa
Пользователь
Ранг: 98

11.08.2009 // 19:38:06

evk пишет:

Попробую изложить более внятно суть сомнений и терзаний.

Задача: определение содержания жирной кислоты в экстракте растительного сырья.
Определение проводят по соответствующему эфиру, образующемуся в процессе приготовления испытуемого раствора. При приготовлении эталонного раствора используют уже эфир.
Детектор: FID

1. Равные количества раствора внутреннего стандарта добавляют к анализируемому веществу в процессе приготовления эталонного и испытуемого растворов. Таким образом концентрация внутреннего стандарта в эталонном и испытуемом растворах одинакова (поскольку и объемы равны).
2. Хроматографируют эталонный раствор. Рассчитывают калибровочный коэффициент по формуле:
К=(A2/C2) x (C1/A1),
где А1 и С1 – площадь пика и концентрация внутреннего стандарта в эталонном растворе, соответственно.
А2 и С2 – площадь пика и концентрация аналита в эталонном растворе, соответственно.
3. Хроматографируют испытуемый раствор.
Здесь А3 и С3 - площадь пика и концентрация внутреннего стандарта в испытуемом растворе, соответственно.
А4 и С4 – площадь пика и концентрация аналита в испытуемом растворе, соответственно.
Считая для испытуемого раствора К равным К для эталонного раствора, рассчитывают С4 по формуле:
С4 = (C3/K) x (A4/A3)

Вот тут меня и заклинило:
- я не понимаю физический смысл такого коэффициента К для описанного случая.
- площадь пика пропорциональна количеству соответствующего вещества (или его концентрации) на этом ведь основано использование результатов хроматографии для количественного определения. Так? Тогда по соотношению площадей пиков на хроматограмме раствора можно судить о количественном соотношений компонентов смеси, не так ли?
- Если калибровочный коэффициент, рассчитанный по приведенной выше формуле, как отношение удельных площадей пиков (можно же так его назвать?), принимается равным для эталонного и испытуемого растворов и концентрация внутреннего стандарта в эталонном растворе и испытуемом растворе равны, то должны быть равны (в переделах ошибки) и концентрации аналита в эталонном и испытуемом растворах. Или в моих рассуждениях закралась логическая ошибка? Если я ошибаюсь, то в чем?
Если я права, то предложенная методика пригодна для периодического контроля состава сырья в процессе производства, когда испытуемый раствор сравнивают с эталонным, где в качестве эталона служит экстракт известного состава. У меня ситуация другая.
- Меня смущает, что в эталонном растворе С2=8 мг/мл, а в испытуемом С4 может быть от 6,7 до 10,8 мг/мл (0,85 – 1,35 от эталона). О какой точности определения может идти речь, если принимать одинаковый К для эталонного и испытуемого растворов?
- Аналогично в методике определения стеринов в этом же экстракте (другое хроматографирование в других условиях, методика рассчета аналогична через таким же образом вычисленный калибровочный коэффициент) С2 /С1 =4,5 , а в испытуемом от С4 /С3 =22 (для нижнего предела нормы содержания аналита) до С4 /С3 =63 (для верхнего предела нормы содержания аналита). Правомочно ли в таком случае использование коэффициента К, рассчитанного для эталонного раствора, к испытуемому раствору?
- вообще не понимаю зачем нужны рассчеты по внутреннему стандарту – почему нельзя пересчитать концентрацию аналита как
C4 = (A4/A2) x C2

Я понимаю, что внутренний стандарт нужен для более точной идентификации, установления подлинности по скорректированным по внутреннему стандарту временам удерживания, но зачем делать пересчет по внутреннему стандарту по предписанной процедуре мне неясно.

Посмотрела:

Аналитическая хроматография/К.И.Сакодынский, В.В. Бражников, С.А. Волков, В.Ю. Зельвенский, Э.С. Ганкина, В.Д. Шатц. М., Химия, 1993. с.399-415

Евр.Ф., статья 2.2.46, стр.73

Пожалуйста, помогите разобраться

Постараемся простыми словами пояснить ситуацию с методом внутреннего стандарта в газовой хроматографии. Для начала несколько полезной информации из первоисточников.
В описаниях на тип средства измерения / паспортах/формулярах фирм производителей газовых хроматографов указывается, что газовый хроматограф является индивидуально градуируемым средством измерения (СИ). Как следствие, для подготовки количественных измерений вначале градуируют ГХ.
Основная цель градуировки заключается в нахождении коэффициента чувствительности хроматографического детектора. Корректнее стоит говорить о нахождении коэффициента чувствительности всего в целом хроматографа, как СИ. Математически это можно записать в виде следующего выражения:

A (отклик детектора / высота / площадь пика) = K (коэффициент чувствительности) * С (количество / концентрация вещества ) (1)

Величина К является размерной. И самое важное, она аккумулирует в себе все особенности конкретного прибора при конкретных режимах прибора и особенности пробоподготовки. Как следствие, такая величина К не может обладать высокой воспроизводимостью. Тем не менее, при достаточно высокой стабильности работы прибора, воспроизводимости режимов и высокой культуре проводимой проподготовки стабильности величины К часто бывает достаточно.
С целью повышения метрологических параметров результатов хроматографического анализа прибегают к методу внутреннего стандарта (ВС). Основной целью при градуировке измерительного прибора по методу ВС является нахождение относительного коэффициента чувствительности K rel, в нахождении отношения, во сколько раз коэффициент чувствительности детектора к исследуемому веществу Ki отличается от коэффициента чувствительности детектора к веществу, выбранному в качестве внутреннего стандарта, Kintst.
Математически это можно записать в виде следующего выражения:

К rel = Ki / Kintst (2) .

Величина К rel является безразмерной. И это самое важное.
Использование метода внутреннего стандарта позволяет существенно уменьшить влияние на конечный результат анализа следующих факторов.
1.) Нестабильность пробоподготовки.
1.) Объем вводимой пробы.
2.) Изменение абсолютной чувствительности детектора, обусловленное нестабильностью работы хроматографа. Например, температура корпуса детектора, температура спиралей ДТП, скорость газа-носителя, поступающего в детектор, потоки воздуха и водорода в пламенно-ионизационный детектор.
Для анализа преимуществ метода ВС рассмотрим очень широко используемую в практике химико-токсикологических лабораторий МВИ по определению количественного содержания этилового спирта в жидких биологических пробах (кровь, моча, слюна).
Анализ выполняется, как правило, на газовом хроматографе с ДТП. Не вдаваясь в подробности только укажем, что пробоподготовка заключается в добавлении к образцу крови в герметично закрытую пенициллиновую бутылочку с пробой исследуемой крови фиксированного объема ВС. В качестве последнего, как правило, выбирают 1 ‰ раствор пропанола. Переводят этиловый и пропиловый спирт в алкилнитриты, более летучие, чем спирты, и далее хроматографируют.
Без учета внутреннего стандарта построенная абсолютная градуировка будет выглядеть следующим образом, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Хроматограммы измерений проб с содержанием этанола 0,27375‰, 0,3 ‰, 0,5475‰, 1,095‰, 2,19‰ и 2,19‰. Величины R2 и ОСКО, характеризующие качество построенной градуировочной зависимости, при этом получились равными 0,957914 и 14 %, соответственно.

Рис. 2. При регистрации хроматограмм пробы с содержанием пропанола в 1 ‰, площадь соответствующего пика пропилнитрита изменялась в диапазоне от 98 мВ*сек до 156 мВ*сек. Отклик детектора от минимально к максимальному варьировался почти в два раза. Величина ОСКО при этом составила 17 %.

А теперь обработку полученных экспериментальных данным выполним по методу ВС.

Рис. 3. При довольно близких по значению величинах концентраций этанола в 1,09 ‰ и пропанола в 1 ‰ в исследуемой пробе, площадь пика этилнитрита приблизительно в полтора раза больше пика пропилнитрита. Это свидетельствует о том, чувствительность детектора по теплопроводности (ДТП) к этилнитриту приблизительно в полтора раза выше (больше) чувствительности чем к пропилнитриту. Величины R2 и ОСКО, характеризующие качество построенной градуировочной зависимости, при этом получились равными 0,999877 и 0,73513 %, соответственно.

Свойство довольно высокой повторяемости относительных коэффициентов чувствительно даже для хроматографов, разных фирм-производителей, может быть использовано при табулировании этих параметров в МВИ. Например, классический ГОСТ 10679 «Газы углеводородные сжиженные. Метод определения углеводородного состава». Величины относительных коэффициентов чувствительности в затабулированы. Необходимо обратить внимание, табличные данные приведены как для ДТП, так и для ПИД.

В отношении конкретной Вашей задачи «определение содержания жирной кислоты в экстракте растительного сырья» готовы оказать Вам конкретную помощь. Высылайте файлы измеренных Ваших хроматограмм на адрес unichrom{coбaчkа}unichrom.com и после аккуратной обработки вышлем Вам готовый шаблон для использования в рутинных измерениях.

Cherepitsa
Пользователь
Ранг: 98

11.08.2009 // 19:51:24

evk пишет:

Задача: определение содержания жирной кислоты в экстракте растительного сырья.
Определение проводят по соответствующему эфиру, образующемуся в процессе приготовления испытуемого раствора. При приготовлении эталонного раствора используют уже эфир.
Детектор: FID
Пожалуйста, помогите разобраться

В продолжение предыдущего поста.
Случай пламенно-ионизационного детектора.
Для наглядности можно привести случай использования внутреннего стандарта при количественном определении токсичных примесей в водке и спирте этиловом. Анализ выполняется по государственному стандарту ДСТУ 4222.
На рис. 4 приведены количественные характеристики построенных градуировок по методу внутреннего стандарта. Важно отметить, что величина коэффициента аппроксимации R^2 для всех 13 исследуемых токсичных микропримесей достигает значений не менее 0,999.

Рис. 4.

В то же время, при обработке экспериментальных данных по методу абсолютной градуировки, а только такой метод обработки результатов предусмотрен в ГОСТ Р 51698 "Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический экспресс-метод определения содержания токсичных микропримесей", величина коэффициента аппроксимации R^2 , характеризующая качество построенной градуировки, из всех 13 исследуемых токсичных микропримесей достигает значения 0,999 только для метанола.

Рис. 5.

Вирус
Пользователь
Ранг: 601

11.08.2009 // 22:35:12

За такую калибровку (высоты пиков пропанола) руки рубить по самые плечи. А реклама хороша

Каталог ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246

Лабораторное оборудование, ООО
Компания предлагает комплекс услуг по созданию и развитию лаборатории - от проектирования новой до подготовки к аккредитации уже сформированной лаборатории.

OldBrave
VIP Member
Ранг: 1330

12.08.2009 // 14:16:36

Редактировано 1 раз(а)

varban пишет:
Sergey Volkov> Пользуясь случаем хотел бы задать вопрос Вам и всем хроматографистам –участникам Форума.

---Можете ли вы привести случай из вашей реальной практики, когда вам пришлось встретиться с нелинейным градуировочным графиком, который невозможно было бы спрямить тем или иным способом?---

В хроматографии - нет. В измерениях - да.

????
Странно... Ну если уважаемый varban такое написал... И сразу от всех - да, да, да, действительно тока линейная..., правда со ссылочкой, такой маленькой, мол касается (почему-то) ГЖХ. Однако на практике все наоборот, проще перечислить детекторы с линейным откликом. Основная масса детекторов - с нелинейным откликом.
Что касается ВЭЖХ, то здесь нелинейные зависимости площадь (высота)/концентрация (количество) - сплошь и рядом.
Метод внутреннего стандарта в ГХ (ГЖХ) ни чем не отличается от ВЭЖХ, других аналитических методов. Или в чем-то отличие все-таки есть?

varban
VIP Member
Ранг: 8699

12.08.2009 // 15:43:40

varban> В хроматографии - нет. В измерениях - да.

OldBrave> Странно... Ну если уважаемый varban такое написал... И сразу от всех - да, да, да, действительно тока линейная...,

Ничего странного. Я же не хроматографист и вообще ни разу не аналитик

Хроматография - типа хобби.

А в газовой хроматографией я работал всего с тремя типами детекторов: плотности, теплопроводности и пламенно-ионизационный. Первым делом старался добыться линейного отклика , потому что иногда приходилось и вовсе врукопашную работать

Kalambet
Пользователь
Ранг: 484

12.08.2009 // 16:14:50

Редактировано 1 раз(а)

OldBrave пишет:

varban пишет:
Sergey Volkov> Пользуясь случаем хотел бы задать вопрос Вам и всем хроматографистам –участникам Форума.

---Можете ли вы привести случай из вашей реальной практики, когда вам пришлось встретиться с нелинейным градуировочным графиком, который невозможно было бы спрямить тем или иным способом?---

В хроматографии - нет. В измерениях - да.
????
Странно... Ну если уважаемый varban такое написал... И сразу от всех - да, да, да, действительно тока линейная..., правда со ссылочкой, такой маленькой, мол касается (почему-то) ГЖХ. Однако на практике все наоборот, проще перечислить детекторы с линейным откликом. Основная масса детекторов - с нелинейным откликом.
Что касается ВЭЖХ, то здесь нелинейные зависимости площадь (высота)/концентрация (количество) - сплошь и рядом.
Метод внутреннего стандарта в ГХ (ГЖХ) ни чем не отличается от ВЭЖХ, других аналитических методов. Или в чем-то отличие все-таки есть?

С моей точки зрения - нет. Просто топик про ГЖХ. А внутренний стандарт - он и в Африке стандарт. Однако конкретные вычисления, применяемые в разных софтинах в этом случае (в отличие от случая Внешнего Стандарта) маленько разные, правда все (кроме МультиХрома и изучавших внутренний стандарт по его описаниям) пользуют в качестве одной из координат отношение откликов. Необходимости в такой координате нет, можно посчитать и без нее, однако же Традиция...

OldBrave
VIP Member
Ранг: 1330

12.08.2009 // 16:50:23

Апраксин пишет:
угу...
...судя по оперативности ...Sergey Volkov должен быть сотрудником Каламбета и одним из авторов www.ampersand.ru/rus/links.htm (а то и единственным).
Ну а коли верно первое предположение, то ситуация совсем неважная....

При всем моем уважении Апраксина, Ю.Каламбет в главном совершенно прав.
Идея не нова и, в общем, лежит на поверхности. И ему, как математику, сразу бросилась в глаза слабая обоснованность использования одинакового количества внутреннего стандарта при калибровке и затем при анализе:
1. Возникла идея предварительного проведения абс.калибровки смесей с включением наряду с определяемыми компонентами др. веществ - возможных внутренних стандартов.
2. Возникла идея выбора внутреннего стандарта при отсутствии того или иного из калиброванных компонентов в анализируемой смеси.
3. Возникла возможность добавлять любое известное количество внутреннего стандарта при выполнении анализа (включая пробоподготовку).
4. Возникла возможность реально использовать в ВЭЖХ все преимущества метода вн.стандарта.

Ю.Каламбет прав, действительно, твердолобые разработчики ПО для обработки хроматограмм не позволяют:
1. использовать уже выполненные абс.калибровки для построения на их основе калибровок по методу внутреннего стандарта.
2. в ПО уже "заложена" линейность отклика для вн.стандарта. Та апроксимация, которая уже найдена для этого компонента при абс.калибровке заменяется на линейную, что в случае ВЭЖХ, где присутствует значительная нелинейность отклика (в частности при использовании ELSD), приводит в конечном итоге к увеличению погрешности.
3. в ряде ПО заявлена возможность выбора вн.стандарта из числа калиброванных пиков, но на деле не реализована.

Cherepitsa
Пользователь
Ранг: 98

12.08.2009 // 19:44:03

Вирус пишет:
За такую калибровку (высоты пиков пропанола) руки рубить по самые плечи.

Зачем хорошие руки и... "рубить по самые плечи" ?
Заметьте, этими руками получена градуировочная зависимость парофазного анализа с величиной коэффициента корреляции R^2 , превышающим 0.999 !!!
Это одни из самых хороших рук при построении градуировок по "анализу алкоголя в крови".
Вот для примера на рис. 6 и 7 представлены градуировки анализа алкоголя в крови из другого государства.

Рис. 6.

Рис. 7.

Даже мужской рукой достигается коэффициент корреляции R^2 более 0.995 !

И что же, Вы снова будете требовать за такую градуировку "рубить по самые плечи" ? Кстати, к.фарм. наук, заведующему лабораторией.

Основная задача метода внутреннего стандарта как раз и заключается в улучшении метрологических характеристик градуировок/измерений по сравнению с методом абсолютной градуировки.


Ответов в этой теме: 129 Страница: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 «« назад \|\| далее »»	Ответ на тему

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ ANCHEM.RU: [ Все новости ]

Размещение рекламы / Контакты