分配係数
分配係数は、サンプル相と気相の間の分析物の平衡分布です。
サンプルはヘッドスペースの揮発部品の集中を最大にし、サンプルマトリックスの他の混合物からの不必要な汚染を最小にするために準備されな ヘッドスペース内の分析物の濃度を決定するのに役立つように、分配係数(K)を計算する必要があります。
K values of common solvents in air-water systems at 40°C | ||||||||
Solvent | Cyclohexane | n-Hexane | Tetrachlorethylene | 1,1,1-Trichlormethane | O-Xylene | Toluene | Benzene | Dichlormethane |
K Value | 0.077 | 0.14 | 1.48 | 1.65 | 2.44 | 2.82 | 2.90 | 5.65 |
Solvent | n-Butylacetate | Ethylacetate | Methylethylketone | n-Butanol | Isopropanol | Ethanol | Dioxane | |
K Value | 31.4 | 62.4 | 139.5 | 647 | 825 | 1355 | 1618 |
Calculating the Partition Coefficient
Partition Coefficient (K) = Cs/Cg
where:
Cs is the concentration of analyte in sample phase;
Cgは気相中の分析物の濃度です
一般的な化合物の分配係数
低いK値を有する化合物は、気相により容易に分配する傾向があり、比較的高 これの例は水のヘキサンである:40°Cで、ヘキサンに空気水システムの0.14のKの価値があります。高いK値を有する化合物は、気相中に容易に分配されず、比較的低い応答および高い検出限界を有する傾向がある。
高いK値を有する化合物は、気相中に容易に分配されず、比較的低い応答および高い検出限界を有する。
これの例は水中のエタノールです: 40°Cで、エタノールに空気水システムで1355のKの価値があります。
他の一般的な化合物の分配係数の値を上記の表に示します。
分配係数の変更
Kが最小になると感度が増加します |
無機塩を添加する
水性試料中の高塩濃度は、試料マトリックス中の極性有機揮発性物質の溶解度を低下させ、ヘッドスペースへの移動を促進し、k値を低下させる。 しかし,Kに対する塩析効果の大きさはすべての化合物で同じではない。
すでに比較的低いK値を持つ化合物は、水性サンプルマトリックスに塩を添加した後の分配係数の変化はほとんどありません。一般的に、極性マトリックス(水性サンプル)中の揮発性極性化合物は、kの最大のシフトを経験し、サンプルマトリックスに塩を添加した後、より高い応答を有するであろう。
一般的に、極性マトリックス(水性サンプル)中の揮発性極性化合物は、kの最大のシフトを経験し、サンプルマトリックスに塩を添加した後、より高い応答を有する。
マトリックス効果を減少させるために使用される一般的な塩:li>
Kの値も相比に依存します。 これについては、次のセクションで説明します。
位相比
位相比(β)は、試料バイアル内の試料の体積と比較したヘッドスペースの相対体積として定義されます。
相比(β)は、試料バイアル内の試料の体積と比較したヘッドスペースの相対体積として定義されます。
位相比を計算する 位相比(β)=Vg/Vs ここで、 Vsはサンプル位相の体積です |
|
βが最小になると感度が増加します |
βの低い値(すなわち、より大きな試料サイズ)は、揮発性化合物に対してより高い応答をもたらす。
β値を小さくしても、感度を向上させるために必要な応答が必ずしも増加するとは限りません。
サンプルサイズを大きくすることによってβが減少すると、k値の高い化合物は、K値の低い化合物に比べてヘッドスペースに分配されず、Cgの変化
高いk値を持つ化合物を含むサンプルは、位相比を変更する前に最低K値を提供するように最適化する必要があります。
分配係数と位相比を組み合わせる
低いKとβは、より高いCgとより良い感度をもたらします
分配係数と相比は、サンプルバイアルのヘッドスペース内の揮発性化合物の最終濃度を決定するために協力します。気相中の揮発性化合物の濃度は、次のように表すことができます。
気相中の揮発性化合物の濃度は、次のように表すことができます:ここで、
Cgは、気相中の揮発性分析物の濃度である
および
coは、サンプル中の揮発性分析物の元の濃度です。
Kとβの両方の最低値を求めると、気相中の揮発性分析物の濃度が高くなり、したがって感度が向上します。