Фактор ответа , обычно в хроматографии и спектроскопии , представляет собой соотношение между сигналом, производимым аналитом, и количеством аналита, которое производит сигнал. В идеале и для удобства вычислений это соотношение равно единице (единице). В реальных сценариях это часто не так.
Фактор отклика может быть выражен на молярной основе , объеме или массе [1] . Если истинное количество образца и стандарта одинаково:
где A — сигнал (например, площадь пика), индекс i указывает на образец, а индекс st указывает на стандарт . [2] Фактору отклика стандарта присваивается произвольный коэффициент, например 1 или 100. Коэффициент отклика образца/Коэффициент отклика стандарта = RRF
Одной из основных причин использования коэффициентов отклика является компенсация невоспроизводимости ручных инъекций в газовый хроматограф (ГХ). Объемы инъекций ГХ могут составлять 1 микролитр (мкл) или меньше, и их трудно воспроизвести. Различия в объеме введенного аналита приводят к различиям в площадях пиков на хроматограмме, и любые количественные результаты являются подозрительными.
Чтобы компенсировать эту ошибку, ко всем растворам (стандартам и неизвестным веществам) добавляется известное количество внутреннего стандарта (второго соединения, не мешающего анализу основного аналита). Таким образом, если объемы ввода (и, следовательно, площади пиков) незначительно различаются, соотношение площадей аналита и внутреннего стандарта останется постоянным от одного анализа к другому.
Это сравнение опытов также применимо к растворам с разными концентрациями аналита. Область внутреннего стандарта становится значением, на которое ссылаются все остальные области. Ниже приведен математический вывод и применение этого метода.
Рассмотрим анализ октана (C 8 H 18 ) с использованием нонана (C 9 H 20 ) в качестве внутреннего стандарта. Три хроматограммы ниже относятся к трем различным образцам.
Количество октана в каждой пробе разное, но количество нонана одинаковое (на практике это не является обязательным требованием). Из-за масштабирования кажется, что площади нонанового пика имеют разную площадь, но на самом деле площади идентичны. Таким образом, относительное количество октана в каждом образце увеличивается в порядке смесь 1 (наименьшее) < смесь 3 < смесь 2 (наибольшее).
Такой вывод сделан потому, что соотношение площадей октана и нонана наименьшее в смеси 1 и наибольшее в смеси 2. Смесь 3 имеет промежуточное соотношение. Это соотношение можно записать как .
В хроматографии площадь пика пропорциональна количеству молей (n), умноженному на некоторую константу пропорциональности (k), Площадь = k×n . Количество молей соединения равно концентрации (молярности, M ), умноженной на объем, n = MV . Из этих уравнений делается следующий вывод:
Поскольку оба соединения находятся в одном растворе и вводятся вместе, объемные члены равны и сокращаются. Затем приведенное выше уравнение преобразуется для определения соотношения k. Это соотношение затем называется коэффициентом отклика F.
Коэффициент отклика F равен отношению k, которое является постоянным. Следовательно, F постоянна. Это означает, что независимо от количества октана и нонана в растворе отношение площади к концентрации всегда будет постоянным.
На практике раствор, содержащий известные количества как октана, так и нонана, вводится в ГХ и рассчитывается коэффициент чувствительности F. Затем вводят отдельный раствор с неизвестным количеством октана и известным количеством нонана. Коэффициент отклика применяется к данным второго решения и находится неизвестная концентрация октана.
Этот пример посвящен анализу октана и нонана, но может быть применен к любым двум соединениям.
