Partisjonskoeffisient

Partisjonskoeffisient

partisjonskoeffisienten er likevektsfordelingen av en analytt mellom prøvefasen og gassfasen.
Prøver må være forberedt på å maksimere konsentrasjonen av de flyktige komponentene i hovedrommet og minimere uønsket forurensning fra andre forbindelser i prøvematrisen. For å bestemme konsentrasjonen av en analytt i hodetplass, må du beregne partisjonskoeffisienten (K).

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 er konsentrasjonen av analytt i gassfase

Partisjonskoeffisienter Av Vanlige Forbindelser

Forbindelser som har lave k-verdier, vil ha en tendens til å partisjonere lettere inn i gassfasen og ha relativt høye responser og lave grenser for deteksjon. Et eksempel på dette ville være heksan i vann: ved 40°C ville heksan ha En k-verdi på 0,14 i et luftvannssystem.

Forbindelser som har høye k-verdier vil ha en tendens til å partisjonere mindre lett inn i gassfasen og har relativt lave responser og høye grenser for deteksjon.
et eksempel på dette ville være etanol i vann: ved 40°C har etanol En k-verdi på 1355 i et luft-vann-system.

Partisjonskoeffisientverdier for andre vanlige forbindelser er vist i tabellen ovenfor.

Endre Partisjonskoeffisienten

Følsomhet økes når k minimeres Følsomhet økes når partisjonskoeffisienten reduseres og flyktige stoffer kan lettere komme inn i gassfasen. Dette illustreres av grafen til venstre. K kan senkes ved å endre temperaturen ved hvilken hetteglasset er likevekt eller ved å endre sammensetningen av prøvematrisen. Når det gjelder etanol, kan k senkes fra 1355 til 328 ved å heve temperaturen på hetteglasset fra 40°C til 80°C. partisjonskoeffisienten kan også endres ved å tilsette salter eller ved å endre Faseforholdet. Disse vil bli undersøkt i de neste to avsnittene.

Tilsetning Av Uorganiske Salter

Høye saltkonsentrasjoner i vandige prøver reduserer oppløseligheten av polare organiske flyktige stoffer i prøvematrisen og fremmer overføringen til hoderommet, noe som resulterer i lavere k-verdier. Størrelsen på salteffekten På K er imidlertid ikke den samme for alle forbindelser.

Forbindelser Med k-verdier som allerede er relativt lave, vil oppleve svært liten endring i partisjonskoeffisienten etter å ha tilsatt et salt til en vandig prøvematrise.

generelt vil flyktige polare forbindelser i polare matriser (vandige prøver) oppleve de største skiftene I K og ha høyere responser etter tilsetning av salt til prøvematrisen.Vanlige salter som brukes til å redusere matrikseffekter:

• Ammoniumklorid
• Natriumklorid
• Natriumsitrat
• Natriumsulfat
• Kaliumkarbonat

verdien Av K er også avhengig Av Faseforholdet. Dette diskuteres i neste avsnitt.

Faseforhold

faseforholdet (β) er definert som det relative volumet av hovedrommet sammenlignet med volumet av prøven i prøvehetteglasset.

Beregning Av Faseforholdet Faseforholdet (β) = Vg / Vs hvor: Vs er volumet av prøvefase vg er volumet av gassfase
		følsomhet økes når β minimeres

lavere verdier av β (dvs.større utvalgsstørrelse) vil gi høyere respons for flyktige forbindelser.

Å Redusere den β verdien vil ikke alltid gi økningen i respons som trengs for å forbedre følsomheten.

når β reduseres ved å øke prøvestørrelsen, fordeler forbindelser med høye k-verdier mindre inn i hovedrommet sammenlignet med forbindelser med lave K-verdier og gir tilsvarende mindre endringer I Cg.

Prøver som inneholder forbindelser med høye k-verdier må optimaliseres for å gi den laveste k-verdien før endringer gjøres i faseforholdet.

Kombinering Av Partisjonskoeffisient og Faseforhold

Lavere K og β resulterer i høyere Cg og bedre følsomhet

Partisjonskoeffisienter og faseforhold fungerer sammen for å bestemme den endelige konsentrasjonen av flyktige forbindelser i hovedrommet i prøveampuller.

konsentrasjonen av flyktige forbindelser i gassfasen kan uttrykkes som:

Cg = Co/(K + β)

hvor

Cg er konsentrasjonen av flyktige analytter i gassfasen

og

co er den opprinnelige konsentrasjonen av flyktige analytter i prøven.

Å Streve etter de laveste verdiene For Både K og β vil resultere i høyere konsentrasjoner av flyktige analytter i gassfasen og dermed bedre følsomhet.