반응 계수

일반적으로 크로마토그래피와 분광학에서 반응 계수는 분석 물질에 의해 생성된 신호와 신호를 생성하는 분석 물질의 양 사이의 비율이다.이상적으로, 그리고 쉬운 계산을 위해, 이 비율은 통일이다.실제 시나리오에서는 그렇지 않은 경우가 많다.

표현

반응 계수 f ${\displaystyle i_{}}$ ${\$는 어금니, 볼륨 또는 질량^[1] 기준으로 표현할 수 있다$$.표본과 표준의 실제 양이 동일한 경우:

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

여기서 A는 신호(예: 피크 면적)이고 첨자 i는 표본을 나타내고 첨자 st는 표준을 나타낸다.^[2]표준의 반응 계수에는 임의 인자(예: 1 또는 100)가 할당된다.표본/표준의 반응 계수=RRF

크로마토그래피

반응 계수를 사용하는 주요 이유 중 하나는 가스 크로마토그래프(GC)에 수동 주입이 재현되지 않는 것을 보상하기 위함이다.GC의 주입 용량은 1마이크로리터(µL) 이하가 될 수 있으며 재생산이 어렵다.주입된 분석 물질의 부피의 차이는 크로마토그램의 피크 부위의 차이로 이어지고 정량적 결과가 의심된다.

이 오류를 보상하기 위해 알려진 양의 내부 표준(일차 분석 물질의 분석에 지장을 주지 않는 두 번째 화합물)을 모든 솔루션(표준 및 미지명)에 추가한다.이렇게 하면 주입량(따라서 첨두 영역)이 약간 다를 경우 분석 물질 영역과 내부 표준의 비율이 한 런에서 다음 런까지 일정하게 유지된다.

이러한 런 비교는 분석 물질의 농도가 다른 솔루션에도 적용된다.내부 표준의 영역은 다른 모든 영역을 참조하는 값이 된다.아래는 이 방법의 수학적 파생과 응용이다.

내부 표준으로 노네(CH₉₂₀)를 이용한 옥탄(CH₈₁₈) 분석을 고려한다.아래의 3가지 크로마토그램은 3가지 다른 샘플에 대한 것이다.

각 표본의 옥탄의 양은 다르지만, 논탄의 양은 같다(실제 이것은 요구 사항이 아니다).스케일링으로 인해 논안봉의 영역은 서로 다른 영역으로 보이지만 실제로는 그 영역이 동일하다.따라서 각 표본의 옥탄의 상대적 양은 혼합물 1(최저) < 혼합물 3 < 혼합물 2 (대부분)의 순서로 증가한다.

이러한 결론에 도달하는 이유는 노네인에 대한 옥탄 면적 대 비율이 혼합물 1에서 가장 적고 혼합물 2에서 가장 낮기 때문이다.혼합물 3은 중간 비율을 가지고 있다.이 비율은 ${\displaystyle A_{}}$ ${\displaystyle r}$ ${\displaystyle o}$ ${\displaystyle o_{}}$ o ${\displaystyle o_{}}$ t ${\displaystyle a_{}}$ n ${\displaystyle e_{}}$/ ${\displaystyle A}$ ${\displaystyle r}$ ${\displaystyle e}$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle o_{}}$ n ${\displaystyle o_{}}$ o n o ${\displaystyle o_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{an}}_{}}$ ${\$로 기록할 수 있다$.$

크로마토그래피에서 피크의 면적은 몰의 수(n) 곱하기 비례성의 일정(k), 면적 = k×n에 비례한다.화합물의 점수는 농도(몰래성, M)에 부피 n = MV를 곱한 값과 같다. 이러한 방정식에서 다음과 같은 도출이 이루어진다.

${{\displaystyle {{Area_{noctane}}}}}={k_{octane}\time M_{octane}\time V_{nonane}\time M_{nonane}\time V_{nonane}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$

두 화합물은 모두 같은 용액에 들어가 함께 주입되기 때문에 부피 조건이 같아 취소된다.그런 다음 위의 방정식을 다시 배열하여 k의 비율을 해결한다.이 비율을 반응인자 F라고 한다.

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

반응인자 F는 일정한 k의 비율과 같다.따라서 F는 일정하다.이것이 의미하는 것은 용액의 옥탄과 비옥탄의 양에 관계없이 면적 대 농도 비율의 비율은 항상 일정하게 산출된다는 것이다.

실제로 옥탄과 비옥탄의 알려진 양을 모두 포함하는 용액은 GC에 주입되고 반응 인자 F가 계산된다.그런 다음 알 수 없는 양의 옥탄과 알려진 양의 논탄으로 된 별도의 용액을 주입한다.두 번째 용액의 데이터에 반응 계수를 적용하여 옥탄의 알 수 없는 농도를 찾아낸다.

${\displaystyle {\reftane}/{octane}/M_{octane}/{noane}}\{octane}\i1}={area_{octane}/{octane}}}}\{Area_{octane}}}}}\rigene}}}\rigene}}}}}\rigane}\rigane}}_{2}}$

이 예에서는 옥탄과 논탄의 분석을 다루지만 어떤 두 화합물에도 적용할 수 있다.

참조