Методы расчета концентрации вещества по величине аналитического сигнала
Существуют три основных метода расчета концентрации по величине аналитического сигнала: метод градуировочного графика, метод стандартов и метод добавок.
При использовании метода градуировочного графика готовится серия стандартных растворов с разными концентрациями вещества, которые считаются точно известными. Затем для каждого приготовленного раствора в одинаковых условиях получают соответствующую величину аналитического сигнала.
В некоторых случаях (например, в хроматографических методах анализа или атомно-эмиссионной спектроскопии) для получения градуировочных графиков используют внутренние стандарты — компоненты, содержание которых как во всех пробах, используемых для построения градуировочного графика, так и в анализируемой пробе одинаково (они могут содержаться в исходной пробе изначально или специально в нее добавляться). В качестве аналитического сигнала в случае применения внутреннего стандарта используют отношение сигналов, обусловленных определяемым веществом и внутренним стандартом (у/увс).
Обычно для расчетов используют линейную зависимость величины аналитического сигнала от концентрации, хотя метод градуировочного графика может быть использован и в случае нелинейных зависимостей. Пример линейного градуировочного графика приведен на рис. 2.2.
Линейная градуировочная зависимость описывается уравнением (2.1), если полученная прямая не проходит через начало координат, и уравнением (2.2), если проходит:
у = а + bх; (2.1)
у = bх. (2.2)
Коэффициент b (угловой коэффициент) характеризует угол наклона градуировочного графика (коэффициент чувствительности — 5), а свободный член а — величину сигнала контрольного опыта. Лучше, если величина а статистически неотличима от 0, т.е. градуировочная зависимость описывается уравнением (2.2).
Полученное уравнение градуировочного графика может быть использовано для расчета неизвестной концентрации определяемого вещества по величине аналитического сигнала.
«Качество» полученного градуировочного графика может быть охарактеризовано коэффициентом корреляции (г). Чем ближе значение этого коэффициента к 1, тем меньше разброс точек относительно полученной прямой. Для практических целей рекомендуется использовать градуировочные графики с г > 0,99. Градуировочный график желательно строить в таком интервале, чтобы неизвестная концентрация вещества попадала примерно в его середину, так как погрешность при этом будет минимальной.
Рассмотрим пример расчета концентрации вещества методом градуировочного графика.