Partitiecoëfficiënt
de partitiecoëfficiënt is de evenwichtsverdeling van een analyt tussen de monsterfase en de gasfase.de monsters moeten zodanig worden bereid dat de concentratie van de vluchtige bestanddelen in de kopruimte wordt gemaximaliseerd en ongewenste verontreiniging door andere bestanddelen in de monstermatrix tot een minimum wordt beperkt. Om de concentratie van een analyte in de headspace te helpen bepalen, moet u de verdelingscoëfficiënt (K) berekenen.
| 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 is de concentratie van analyt in gasfase
Verdelingscoëfficiënten van gemeenschappelijke verbindingen
verbindingen met lage K-waarden zullen gemakkelijker in de gasfase worden verdeeld en relatief hoge responsen en lage detectiegrenzen hebben. Een voorbeeld hiervan is hexaan in water: bij 40°C heeft hexaan een K-waarde van 0,14 in een lucht-watersysteem.
verbindingen met hoge K-waarden zullen zich minder gemakkelijk in de gasfase verspreiden en relatief lage responsen en hoge detectiegrenzen hebben.een voorbeeld hiervan is ethanol in water.: bij 40°C heeft ethanol een K-waarde van 1355 in een lucht-watersysteem.
Verdelingscoëfficiënt waarden voor andere veel voorkomende verbindingen zijn weergegeven in de bovenstaande tabel.
de Partitiecoëfficiënt wijzigen
 |
toevoegen van anorganische zouten
hoge zoutconcentraties in waterige monsters verminderen de oplosbaarheid van polaire organische vluchtige stoffen in de monstermatrix en bevorderen de overdracht ervan in de kopruimte, wat resulteert in lagere K-waarden. De grootte van het uitzouten effect op K is echter niet voor alle verbindingen hetzelfde.
verbindingen met reeds relatief lage K-waarden zullen na toevoeging van een zout aan een waterige monstermatrix zeer weinig verandering in de verdelingscoëfficiënt ervaren.
in het algemeen zullen vluchtige polaire verbindingen in polaire matrices (waterige monsters) de grootste verschuivingen in K ervaren en hogere responsen hebben na de toevoeging van zout aan de monstermatrix.
vaak gebruikte zouten om matrixeffecten te verminderen:
- ammoniumchloride
- ammoniumsulfaat
- natriumchloride
- natriumcitraat
- natriumsulfaat
- kaliumcarbonaat
de waarde van K is ook afhankelijk van de Faseverhouding. Dit wordt besproken in de volgende paragraaf.
Faseverhouding
de faseverhouding (β) wordt gedefinieerd als het relatieve volume van de kopruimte in vergelijking met het volume van het monster in de monsterflacon.
| de Berekening van de Fase Ratio Fase Ratio (β) = Vg / Vs waar: Vs is het volume van het monster fase |
 |
| – Gevoeligheid wordt verhoogd wanneer β wordt geminimaliseerd |
een Lagere waarden van β (d.w.z. meer grootte van de steekproef) zal leiden tot hogere respons voor vluchtige verbindingen.
het verlagen van de β-waarde zal niet altijd de toename van de respons opleveren die nodig is om de gevoeligheid te verbeteren.
wanneer β wordt verminderd door de monstergrootte te vergroten, verdelen verbindingen met hoge K-waarden minder in de kopruimte in vergelijking met verbindingen met lage K-waarden en leveren zij dienovereenkomstig kleinere veranderingen in Cg op.
monsters die verbindingen met hoge K-waarden bevatten, moeten worden geoptimaliseerd om de laagste K-waarde te leveren voordat wijzigingen worden aangebracht in de faseverhouding.
het combineren van Partitiecoëfficiënt en Faseratio
lagere K en β resulteren in hogere Cg en betere gevoeligheid
Partitiecoëfficiënten en faseratio ‘ s werken samen om de uiteindelijke concentratie van vluchtige verbindingen in de kopruimte van monsterflacons te bepalen.
de concentratie van vluchtige verbindingen in de gasfase kan worden uitgedrukt als:
Cg = Co / (K + β)
waarbij
Cg de concentratie van vluchtige analyten in de gasfase is
en
Co is de oorspronkelijke concentratie vluchtige analyten in het monster.
Het streven naar de laagste waarden voor zowel K Als β zal resulteren in hogere concentraties van vluchtige analyten in de gasfase en dus een betere gevoeligheid.