8. Справочные материалы

8.1. Аббревиатуры и сокращения

RID — Refractive Index Detector, рефрактометрический детектор, также детектор показателя преломления
АПХК — аппаратно-программный хроматографический комплекс
АЦП — аналого-цифровой преобразователь
АЭД — атомно-эмиссионный детектор
БД — база данных
БУ — блок управления (модуль хроматографа), также ЦПУ (центральная плата управления)
ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография
ГАХ — газоадсорбционная хроматография (также газо-твёрдофазная)
ГИД — гелиевый ионизационный детектор
ГСД — галоген-селективный детектор
ГХ — газовый хроматограф
ДАЖ — дозатор автоматический жидкостный
ДРП — дозатор равновесного пара
ДТП — детектор по теплопроводности
ДЭЛП(Х) — детектор электролитической проводимости Холла
ЖХ — жидкостный хроматограф
ИРМ — измерительно-регулирующий модуль
КД — кондуктометрический детектор
КДЖ — кран-дозатор жидкости
МСД — масс-селективный детектор
КК — капиллярная колонка
НЖФ — неподвижная жидкая фаза
НК — насадочная колонка
ПГХ — промышленный газовый хроматограф
ПИД — пламенно-ионизационный детектор
ПО — программное обеспечение
ППФД — пульсирующий пламенно-фотометрический детектор
ПРД — пульсирующий разрядный детектор
ПФД — пламенно-фотометрический детектор
ПЭД — пламенно-эмиссионный детектор
РГП — регулятор газовых потоков
РИД — разрядный ионизационный детектор
СГС — «сантиметр-грамм-секунда», система единиц измерения, использовавшаяся до принятия Международной системы единиц (СИ)
СК — система криоконцентрирования (Хромос СК)
ТИД — термоионный детектор
ТН — твёрдый носитель
ТУ — технические условия
ТХД — термохимический детектор
УПБ — устройство подогрева баллонов
ФИД — фотоионизационный детектор
ФНЧ — фильтр низких частот
ФСП — фильтр сетевой противопомеховый
ХЛД — хемилюминесцентный детектор
ХДС — хемилюминесцентный детектор серы
ЧХУ — четырёххлористый углерод
ЭЗД — электронозахватный детектор
ЭХД — электрохимический детектор

8.2. «Горячие» клавиши ПО «Хромос»

В таблице приведены сочетания клавиш для быстрого доступа к действиям при работе с ПО «Хромос»:

Сочетание	Действие
`Ctrl` + `C`	Сохранение таблицы пиков в буфер обмена (предварительно мышью выбрать график)
`Ctrl` + `Ins`	Сохранение таблицы пиков в буфер обмена (предварительно мышью выбрать график)
`Alt` + `Backspace`	Отменить последнее изменение данных
`Ctrl` + `O`	Открыть файл хроматограммы
`Ctrl` + `P`	Генерировать отчёт по хроматограмме
`Ctrl` + `S`	Сохранить хроматограмму
`Ctrl` + `Alt` + `S`	Сохранить результаты анализа в базу данных
`F6`	Перейти в следующее окно
`Shift` + `F6`	Перейти в предыдущее окно
`Ins` или `A`	Добавить пик
`Delete` или `D`	Удалить пик
`Alt` + `Delete`	Удалить все пики
`Alt` + `Shift` + `Delete`	Удалить все неизвестные пики
`Esc`	Отменить действие
`Alt` + `↑` `↓` `←` `→`	Масштабирование хроматограммы
`↑` `↓` `←` `→`	Перемещение хроматограммы
Двойной левый клик	Вписать хроматограмму в окно
`Shift` + Колесо мыши	Перемещение хроматограммы влево и вправо
Колесо мыши	Перемещение хроматограммы вверх и вниз
`Ctrl` + Колесо мыши	Масштабирование хроматограммы
`Shift` + Левый клик	Перемещение хроматограммы
`N`	Оперативный расчёт шума и дрейфа по участку хроматограммы
`Ctrl` + `Z`	Отмена действия по перемещению или масштабированию хроматограммы

8.3. Настройка параметров печати

В системном окне настроек печати выбирается принтер, ориентация страницы, свойства бумаги.

Примечание

Содержание окна зависит от компьютера, на котором установлено ПО. Доступные опции могут меняться.

Чтобы открыть окно настроек печати, в меню Хроматограмма выберите Установки печати…

8.4. Принцип работы хроматографа

Принцип работы хроматографа заключается в разделении смеси веществ на компоненты, основываясь на их адсорбционных характеристиках, и анализе концентрации этих компонентов. В процессе распределения веществ участвуют подвижная и неподвижная фазы. Подвижной фазой (элюентом) являются газ или жидкость, а неподвижной — частицы твёрдого тела или жидкость, нанесённая на поверхность инертного носителя.

Газовый хроматограф (ГХ) состоит из следующих элементов (Рис. 87):

Источник элюента (газовый баллон);
РГП;
Устройство ввода (кран + дозирующая петля/дозатор);
Колонка + термостат;
Детектор + электронный усилитель;
Регистрирующий прибор (АЦП, компьютер).

../_images/gas.PNG — Рис. 87 Схема устройства газового хроматографа

В зависимости от используемого детектора к хроматографу подключаются источники воздуха и водорода (для ПИД), поддува (для усиления пламени ПИД), сравнительного потока (газа сравнения, для ДТП) и др. Для отсечения ненужных компонентов в составе ГХ может использоваться также предколонка.

Промышленный газовый хроматограф (ПГХ, или потоковый) отличается от лабораторного ГХ наличием специального продуваемого или непродуваемого взрывозащитного корпуса. В ПГХ используются мембранные краны, в которых для перенаправления потока между портами мембрана поднимается дополнительным потоком воздуха или инертного газа. Для работы с ПГХ используется ПО «Хромос» и ПО «Хромос Поток».

Примечание

О работе с ПО «Хромос Поток» см. соответствующую документацию.

Жидкостный хроматограф (ЖХ) состоит из следующих элементов (Рис. 88):

Источник элюента (сосуд с жидкостью);
Насос;
Дозатор;
Колонка + термостат;
Детектор;
Регистрирующий прибор (АЦП, компьютер).

../_images/liquid.PNG — Рис. 88 Схема устройства жидкостного хроматографа

В качестве дополнительных устройств для расширения аналитических возможностей ЖХ в его состав могут входить:

Устройство подготовки элюента (фильтр, дегазатор);
Послеколоночный реактор;
Автоматический дозатор;
Градиентное устройство.

8.5. Дополнительные каналы записи

На хроматографе «Хромос ГХ-1000» пользователям с привилегией Plug&Play приборов доступны дополнительные каналы записи. Они позволяют осуществить запись различных параметров прибора для диагностики его состояния. При необходимости эти записи в виде файлов хроматограмм можно отправить разработчикам прибора для диагностики. Дополнительные каналы настраиваются индивидуально по выбранным параметрам. Название параметра добавляется в паспорт хроматограммы как название пробы. Можно задать следующие параметры для отслеживания на дополнительных каналах:

Текущая температура (термостаты колонок, инжекторов, детекторов);
Мощность нагрева термостатируемых объектов;
Дельта температур (разность между заданной и измеренной температурами);
Расход газа-носителя, водорода, воздуха;
Дельта расходов (разность между заданными и измеренными расходами);
Входное давление газа-носителя, водорода, воздуха;
Выходное давление газа-носителя;
Напряжение на клапане регулятора расхода газа-носителя, водорода, воздуха;
Положение форточки;
Напряжение электрической сети 220 В;
Температура дополнительной зоны;
Мощность нагрева дополнительной зоны;
Заданная температура программируемого испарителя;
Измеренная температура программируемого испарителя;
Дельта температур программируемого испарителя;
Мощность нагрева программируемого испарителя;
Напряжение на насосе системы захолаживания;
Температура хладагента системы захолаживания;
Дельта температур между температурными зонами;
Дельта температур между температурной зоной и измеренной температурой в термостате колонок (Т_к);
Атмосферное давление;
Сигнал детектора;
Напряжение детектора 300 В.

Установки дополнительных каналов записи задаются во вкладке Дополнительные окна Установки прибора (Рис. 89).

../_images/chromos_1000_add.PNG — Рис. 89 Окно «Установки прибора Хромос-1000 > Дополнительные»

8.6. Количественные расчёты в методе

В данном разделе описана реализация стандартных расчётов в ПО «Хромос». В программе доступны следующие расчёты:

абсолютная градуировка (классический);
абсолютная градуировка (по наименьшим квадратам);
внутренний стандарт (классический);
внутренний стандарт (по абсолютным коэффициентам);
простая нормализация;
нормализация с абсолютными поправочными коэффициентами;
нормализация с относительными поправочными коэффициентами;
внешний стандарт;
расчёт по внутреннему эталону.

Далее приведены описания каждого из расчётов:

8.6.1. Абсолютная градуировка (классический)

Большинство детекторов, применяемых в хроматографии, линейны. Исходя из этого, можно построить линейную зависимость между вводимой концентрацией компонента и площадью (или высотой) пика на хроматограмме. Процедуру нахождения такой линейной зависимости называют градуировкой детектора.

Для построения данной градуировки берётся несколько смесей в рабочем диапазоне концентраций и производится несколько посадок каждой смеси. Для каждого компонента в каждой посадке рассчитывается градуировочный коэффициент. Затем полученный коэффициент для каждого компонента усредняется, и при расчёте неизвестных проб применяется уже усреднённый градуировочный коэффициент.

В ПО «Хромос» хроматограмма добавляется в градуировку в виде уровня, который содержит градуировочные точки всех компонентов, присутствующих в данной хроматограмме. Удаления одной точки у компонента конкретного уровня не предполагается, то есть уровень (хроматограмму) из градуировки можно удалить только целиком. Тем не менее, если какой-либо компонент в градуировочной хроматограмме отсутствует, при градуировке для него выставляется нулевое значение количества, и данная точка в расчётах градуировочных коэффициентов не учитывается.

Примечание

Если необходимо исключить какую-либо точку из градуировки, можно задать нулевое значение количества компонента для этой точки.

В ряде случаев при градуировке дозируется один объём пробы, а в ходе анализа — другой. Также может применяться разведение или концентрирование пробы. Поля Объём и Разведение в паспорте хроматограммы учитывают различное количество вещества, попадающее в детектор в таких случаях. Если при градуировке и при анализе дозируется одинаковое количество вещества, то в поле Объём указывается значение 1. Если не применяются разведение или концентрирование пробы, то в поле Разведение указывается значение 1.

Расчёт градуировочных коэффициентов осуществляется по формуле Ф. 2:

(2) $K_i = \frac{C_i}{S_i}*\frac{V}{D}$

В формуле Ф. 2:

$K_i$ — градуировочный коэффициент;
$C_i$ — известная концентрация компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$V$ — значение поля Объём в паспорте хроматограммы;
$D$ — значение поля Разведение в паспорте хроматограммы.

В полях Количество в окне Градуировка указываются значения количество вещества при градуировке. Оно рассчитывается по формуле Ф. 3:

(3) $Q_i = C_i*\frac{V}{D}$

В формуле Ф. 3:

$Q_i$ — количество вещества при градуировке;
$C_i$ — известная концентрация компонента;
$V$ — значение поля Объём в паспорте хроматограммы;
$D$ — значение поля Разведение в паспорте хроматограммы.

Используя найденные градуировочные коэффициенты, можно по площади (или высоте) пика неизвестного компонента найти его концентрацию. В этом случае необходимо заполнить поля Объём и Разведение в паспорте неизвестной пробы. Расчёт производится по формуле Ф. 4:

(4) $C_i = K_i*S_i*\frac{D}{V}$

В формуле Ф. 4:

$C_i$ — искомая концентрация компонента;
$K_i$ — градуировочный коэффициент;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$D$ — значение поля Разведение в паспорте хроматограммы;
$V$ — значение поля Объём в паспорте хроматограммы.

8.6.2. Абсолютная градуировка (по наименьшим квадратам)

Данный метод расчёта подобен классической абсолютной градуировке, однако вместо линейной градуировочной зависимости здесь возможно использовать целый ряд функций. В общем случае зависимость количества вещества, определяемого на хроматографе, описывается некоторой функцией (Ф. 5) от отклика на хроматограмме (площади или высоты пика):

(5) $Q_i = F_i(S_i)$

Или же по следующей формуле Ф. 6:

(6) $C_i = F_i(S_i)*\frac{D}{V}$

В приведённой формуле Ф. 6:

$C_i$ — искомая концентрация компонента;
$F_i(S_i)$ — градуировочная функция;
$D$ — значение поля Разведение в паспорте хроматограммы;
$V$ — значение поля Объём в паспорте хроматограммы.

Методом наименьших квадратов подбираются такие параметры функции, чтобы рассчитанные концентрации были максимально близки к значениям при градуировке.

(7) $\bar{C_i}^{cal} = F_i(S_i^{cal})*\frac{D}{V}$

(8) $R = \sum(\bar{C_i}^{cal}-C_i^{cal})^2 ; R \rightarrow min$

В приведённых функциях Ф. 7 и Ф. 8:

$\bar{C_i}^{cal}$ — рассчитанная концентрация на основе отклика;
$C_i^{cal}$ — известная концентрация в градуировочной смеси;
$R$ — суммарное квадратичное отклонение.

При градуировке находятся оптимальные коэффициенты выбранной функции. При расчёте используется данная функция для расчёта концентраций, исходя из площади или высоты пика.

В ПО «Хромос» представлены следующие виды градуировочных функций F(S):

Полиномы	Обратные полиномы	Экспоненциальные
$F(x) = k_1*x$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_1*x}$
$F(x) = k_1*x + k_0$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_1*x + k_0}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x + k_0$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x + k_0}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0}$

8.6.3. Внутренний стандарт (классический)

В данном методе расчёта при градуировке находятся абсолютные градуировочные коэффициенты (Ф. 9):

(9) $K_i = \frac{C_i}{S_i}$

В приведённой формуле Ф. 9:

$K_i$ — абсолютный градуировочный коэффициент;
$C_i$ — известная концентрация (или масса) компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента.

Исходя из полученных абсолютных градуировочных коэффициентов, вычисляются относительные градуировочные (поправочные) коэффициенты путём нормировки на абсолютный коэффициент вещества-стандарта (Ф. 10):

(10) $K_i^{rel} = \frac{K_i}{K_{st}}$

В приведённой формуле Ф. 10:

$K_i$ — абсолютный градуировочный коэффициент компонента;
$K_{st}$ — абсолютный градуировочный коэффициент стандарта;
$K_i^{rel}$ — относительный градуировочный коэффициент компонента.

В градуировочной хроматограмме вместо концентраций компонентов можно использовать массы, которые вводятся в поле Концентрация.

Расчёт неизвестной пробы производится по формуле Ф. 11:

(11) $C_i = \frac{K_i^{rel} * S_i * M_{st}}{S_{st} * M_{sam}} * 100$

В приведённой формуле Ф. 11:

$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$S_{st}$ — площадь (или высота) пика стандарта;
$K_i^{rel}$ — относительный градуировочный коэффициент;
$M_{st}$ — значение поля Масса стандарта в паспорте хроматограммы;
$M_{sam}$ — значение поля Масса пробы в паспорте хроматограммы.

Примечание

Масса пробы — масса взятой для анализа пробы вместе со стандартом. Масса стандарта — масса внесённого в пробу стандарта. Если известна концентрация стандарта, она вводится в поле Масса стандарта, а в поле Масса пробы вносится значение 100.

8.6.4. Внутренний стандарт (по абсолютным коэффициентам)

Ошибка, возникающая от несовпадения градуировочных точек и построенного графика у стандарта, связана с ошибкой дозирования. Количество смеси при дозировании каждый раз разное. В данном методе расчёта построение градуировочного графика стандарта идентично методу абсолютной градуировки по наименьшим квадратам. Поиск наилучших коэффициентов градуировочной зависимости $F_k(S)$ ведётся методом наименьших квадратов.

(12) $C = F_k(S)$

В приведённой формуле Ф. 12:

$C$ — искомая концентрация компонента;
$F_k(S)$ — градуировочная функция компонента;
$S$ — площадь (или высота) пика компонента;
$k$ — индекс компонента.

На Рис. 90 градуировочный график стандарта построен по реальным точкам (кружки) методом наименьших квадратов. Стрелки соответствуют корректирующему коэффициенту R, который показывает недостаток или переизбыток реального количества компонента-стандарта относительно вычисленного по формуле.

../_images/internal_standard_1.PNG — Рис. 90 График построен по реальным точкам

У стандарта все скорректированные по количеству точки лежат на графике стандарта. Поправочный коэффициент вычисляется как отношение скорректированного (крестик) и реального (кружок) количества. Поправочный коэффициент вычисляется по компоненту-стандарту (Ф. 13).

(13) $R_i = \frac{F_{st}(S_{sti})}{C_{sti}}$

В приведённой формуле Ф. 13:

$F_{st}(S)$ — градуировочная функция стандарта;
$C_{sti}$ — концентрация компонента-стандарта в градуировочной точке;
$i$ — номер градуировочной точки или уровень градуировки.

Поправочные коэффициенты стандарта для каждой хроматограммы (для каждой точки) рассчитываются на основе общей градуировочной функции и реальной концентрации градуировочной точки. Одной хроматограмме соответствует один поправочный коэффициент $R_k$ , сообщающий об ошибке при дозировании пробы в данной хроматограмме. При расчёте градуировочной зависимости остальных компонентов используется тот же поправочный коэффициент R, который был вычислен на этапе построения градуировки компонента-стандарта. Перед построением градуировочной функции концентрации компонентов умножаются на этот коэффициент, чем компенсируется ошибка дозирования (Ф. 14).

(14) $C_i^{corr} = C_i * R_i$

Скорректированные концентрации используют для построения градуировочного графика методом наименьших квадратов. На Рис. 91 отображаются реальные (кружки) и скорректированные (крестики) концентрации:

../_images/internal_standard_2.PNG — Рис. 91 График построен по наименьшим квадратам

Вычисление концентраций неизвестной пробы происходит по формуле Ф. 15:

(15) $C_i = \frac{F_i(S_i)}{F_{st}(S_{st})} * \frac{M_{st}}{M_{sam}} * 100$

В приведённой формуле Ф. 15:

$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$S_{st}$ — площадь (или высота) пика стандарта;
$F_i(S_i)$ — градуировочная функция компонента;
$F_{st}(S_{st})$ — градуировочная функция стандарта
$M_{st}$ — значение поля Масса стандарта в паспорте хроматограммы;
$M_{sam}$ — значение поля Масса пробы в паспорте хроматограммы.

В данном методе расчёта можно использовать следующие градуировочные функции F(S):

Полиномы	Обратные полиномы	Экспоненциальные
$F(x) = k_1*x$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_1*x}$
$F(x) = k_1*x + k_0$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_1*x + k_0}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x + k_0$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x + k_0}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0}$

8.6.5. Простая нормализация

Данный метод является простым методом количественного расчёта, не учитывающим чувствительности детектора к различных веществам. При таком расчёте концентрация каждого компонента в смеси пропорциональна высоте или площади пика.

Сумма концентраций всех компонентов принимается за 100%. Если в пробе присутствует какое-либо вещество, которое не может быть определено хроматографическим методом, но его концентрация точно известна, то расчёт нормируется на процент за вычетом этого числа. Например, если концентрация воды в смеси составляет 2%, и пламенно-ионизационный детектор воды не обнаруживает, то расчёт нормируется на 98% (чтобы суммарно с водой получить 100%).

(16) $C_i = \frac{S_i}{\sum S_i}*N$

В приведённой формуле Ф. 16:

$C_i$ — концентрация компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$N$ — значение поля Норма из паспорта хроматограммы.

8.6.6. Нормализация с абсолютными поправочными коэффициентами

В данном методе в результате градуировки вычисляются абсолютные градуировочные коэффициенты $K_i$ , как в классическом методе абсолютной градуировки. Затем эти коэффициенты используются в формулах нормировки Ф. 17 и Ф. 18:

(17) $K_i = \frac{C_i}{S_i}$

(18) $C_i = \frac{S_i * K_i}{\sum S_i * K_i} * N$

В приведённых формулах Ф. 17 и Ф. 18:

$C_i$ — концентрация компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$K_i$ — абсолютный градуировочный коэффициент;
$N$ — значение поля Норма в паспорте хроматограммы.

В окне Градуировка отображаются абсолютные градуировочные коэффициенты.

8.6.7. Нормализация с относительными поправочными коэффициентами

В данном методе в результате градуировки вычисляются относительные градуировочные коэффициенты $K_i^rel$ . Затем эти коэффициенты используются в формуле Ф. 21.

Градуировка:

(19) $K_i = \frac{C_i}{S_i}$

(20) $K_i^{rel} = \frac{K_i}{K_{st}}$

Расчёт:

(21) $C_i = \frac{S_i * K_i^{rel}}{\sum S_i * K_i^{rel}} * N$

В приведённых формулах Ф. 19, Ф. 20 и Ф. 21:

$C_i$ — концентрация компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$K_{st}$ — абсолютный градуировочный коэффициент стандарта;
$K_i^{rel}$ — относительный градуировочный коэффициент;
$N$ — значение поля Норма в паспорте хроматограммы.

В окне Градуировка отображаются относительные градуировочные коэффициенты.

8.6.8. Внешний стандарт

В этом методе абсолютная градуировка осуществляется по одному компоненту — стандарту. Для остальных компонентов рассчитываются или вводятся вручную относительные поправочные коэффициенты чувствительности. Градуировочный коэффициент для остальных компонентов вычисляется домножением на относительный коэффициент чувствительности (Ф. 22, Ф. 23):

(22) $K_{st} = \frac{C_{st}}{S_{st}}$

(23) $C_i = K_{st} * K_i^{rel} * S_i$

В приведённых формулах Ф. 22 и Ф. 23:

$C_i$ — концентрация компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$K_{st}$ — абсолютный градуировочный коэффициент стандарта;
$K_i^{rel}$ — относительный градуировочный (поправочный) коэффициент.

8.6.9. Внутренний эталон

В данном методе расчёта градуировка не используется. В смесь добавляется компонент-эталон с известной концентрацией. Коэффициент чувствительности для всех компонентов смеси считается равным коэффициенту чувствительности для компонента-эталона.

Расчёт концентраций производится по формуле Ф. 24:

(24) $C_i = \frac{S_i}{S_{mod}} * \frac{C_{mod}}{100 - C_{mod}} * 100$

В приведённой формуле Ф. 24:

$C_i$ — концентрация компонента;
$S_i$ — площадь (или высота) пика компонента;
$S_{mod}$ — площадь (или высота) пика эталона;
$C_{mod}$ — концентрация эталона.

8.7. Расчёт коэффициента деления

Для расчёта выходного потока на выходе из колонки используется уравнение Пуазёйля (Ф. 25):

(25) $F = \frac{60*\pi*r^4}{16*\eta*L}*\frac{((p_i)^2)-((p_o)^2)}{p_o}*\frac{p_0}{p_{ref}}*\frac{T_{ref}}{T}$

В приведённой формуле Ф. 25:

$r$ — внутренний радиус колонки, см;
$L$ — длина колонки, см;
$p_i$ — давление на входе (абсолютное), дин/см²;
$p_o$ — давление на выходе (абсолютное), дин/см²;
$p_{ref}$ — опорное давление, как правило — 1 атм;
$T$ — температура колонки, К;
$T_{ref}$ — опорная температура, как правило — 25°С (298 К);
$\eta$ — вязкость газа при температуре колонки, пуаз;
$60$ — преобразование секунд (СГС) в минуты.

Следует отметить, что для этого расчёта давление указывается в дин/см², а температура — в К. Чтобы перевести значения в эти единицы, примените следующий приём пересчёта:

Давление: 1 атм = 1,01 бар = 101 кПа = 14,7 фунт/дюйм² = 1,013e+6 дин/см²;
Температура: n К (абсолютная температура) = (n+273,15)°C.

8.8. Режимы работы РГП

При настройке назначения регуляторов газовых потоков (РГП) и типа газа в окне Установки газа-носителя необходимо выбрать режим работы РГП. В ПО «Хромос» доступны следующие режимы работы РГП:

Постоянный расход
Постоянное давление (выход)
Постоянная линейная скорость КК (выход)
Программируемый расход
Программируемое давление (выход)
Программируемая линейная скорость (выход)
При поджиге *2 плюс добавка
При поджиге *3 плюс добавка
При поджиге +20 плюс добавка (При поджиге +40 плюс добавка)
При поджиге уменьшать в два раза
При поджиге уменьшать до 10
При поджиге выключать
Индикатор расхода
Экономия расхода
Коэффициент деления
При поджиге *4.3
При поджиге уменьшать в 2.5 раза
Постоянное давление (вход)
Постоянная линейная скорость КК (вход)
Программируемое давление (вход)
Программируемая линейная скорость КК (вход)

Далее приведены описания каждого режима.

8.8.1. Постоянный расход

В данном режиме поддерживается постоянный расход газа на выходе РГП. Этот режим используется в следующих случаях: поддержание расхода через насадочную колонку, сброс пробы капиллярного испарителя, сравнительный поток (газ сравнения) детектора по теплопроводности (ДТП), поддув детектора и т. д. Значение расхода газа задаётся в см³/мин во вкладке Общие окна Установки прибора.

../_images/regime1.PNG — Рис. 92 Режим «Постоянный расход»

8.8.2. Постоянное давление (выход)

Данный режим используется для поддержания постоянного давления газа-носителя на выходе. Значение давления газа-носителя задаётся в кгс/см² во вкладке Общие окна Установки прибора.

8.8.3. Постоянная линейная скорость КК (выход)

Данный режим используется для поддержания постоянной линейной скорости газа-носителя через капиллярную колонку (КК) на выходе. При выборе данного режима необходимо задать длину и внутренний диаметр КК. Значение линейной скорости газа-носителя задаётся в см/сек во вкладке Общие окна Установки прибора.

../_images/regime3.PNG — Рис. 93 Режим «Постоянная линейная скорость КК (выход)»

8.8.4. Программируемый расход

Данный режим используется в том случае, если во время анализа расход газа должен изменяться по определённой программе. В данном режиме задаются значения расхода (в см³/мин.) на начальном участке программы, длительность начального участка (в мин.) и скорость изменения расхода (в см³/мин./мин.). После ввода данных для одного этапа программы можно задать значения для следующего этапа.

8.8.5. Программируемое давление (выход)

Данный режим используется в том случае, если во время анализа давление газа-носителя на выходе должно изменяться по определённой программе. В данном режиме задаются значения давления (в кгс/см²) на начальном участке программы, длительность начального участка (в мин.) и скорость изменения давления (в кгс/см²/мин.). После ввода данных для одного этапа программы можно задать значения для следующего этапа.

8.8.6. Программируемая линейная скорость КК (выход)

Данный режим используется в том случае, если во время анализа линейная скорость газа-носителя на выходе должна изменяться по определённой программе. В данном режиме задаются значения линейной скорости (в см/сек.) на начальном участке программы, длительность начального участка (в мин.) и скорость изменения линейной скорости (в см/сек./мин.). После ввода данных для одного этапа программы можно задать значения для следующего этапа. При выборе данного режима необходимо задать длину (в м) и внутренний диаметр (в мм) капиллярной колонки.

../_images/regime6.PNG — Рис. 94 Режим «Программируемая линейная скорость КК (выход)»

8.8.7. При поджиге *2 плюс добавка

Данный режим используется для регулирования расхода водорода для облегчения розжига пламени в пламенно-ионизационном детекторе (ПИД). Значение рабочего расхода водорода задаётся в см³/мин. во вкладке Общие окна Установки прибора. При переходе прибора к поджигу пламени ПИД заданное значение расхода водорода удваивается. После успешного поджига пламени значение расхода водорода возвращается к заданному. В случае неудачной попытки поджига осуществляются следующие попытки, при которых результат удвоения расхода увеличивается на величину добавки. Добавка расхода газа увеличивается с каждой последующей попыткой, но всего производится не более пяти попыток.

../_images/regime7.PNG — Рис. 95 Режим «При поджиге *2 плюс добавка»

8.8.8. При поджиге *3 плюс добавка

Данный режим рекомендуется использовать для поджига пламени ТИД. Значение рабочего расхода газа задаётся в см³/мин. во вкладке Общие окна Установки прибора. При переходе прибора к поджигу пламени ТИД заданное значение расхода газа утраивается. После успешного поджига пламени значение расхода газа возвращается к заданному. В случае неудачной попытки поджига осуществляются следующие попытки, при которых результат утроения расхода увеличивается на величину добавки. Добавка расхода газа увеличивается с каждой последующей попыткой, но всего производится не более пяти попыток.

8.8.9. При поджиге +20 (+40) плюс добавка

Данный режим используется для облегчения розжига пламени ПИД. Значение рабочего расхода газа задаётся в см³/мин. во вкладке Общие окна Установки прибора. При переходе прибора к поджигу пламени ПИД заданное значение расхода газа увеличивается на фиксированную величину (20 см³/мин. или 40 см³/мин.). После успешного поджига пламени значение расхода газа возвращается к заданному. В случае неудачной попытки поджига осуществляются следующие попытки, при которых к результат повышения расхода увеличивается на величину добавки. Добавка расхода газа увеличивается с каждой последующей попыткой, но всего производится не более пяти попыток.

8.8.10. При поджиге уменьшать в два раза

Данный режим может использоваться для регулирования расхода воздуха при поджиге ТИД. В данном режиме расход газа при поджиге уменьшается вдвое.

8.8.11. При поджиге уменьшать до 10

Данный режим может использоваться для регулирования расхода газа-носителя через колонку или поддув в ПИД/ТИД. В данном режиме расход газа при поджиге уменьшается до 10 см³/мин.

8.8.12. При поджиге выключать

В данном режиме во время поджига газ полностью перекрывается.

8.8.13. Индикатор расхода

В данном режиме РГП отображает текущее значение расхода в линии, где установлен РГП. Этот режим может использоваться для точной настройки расхода пробы, например, при анализе природного газа.

../_images/regime13.PNG — Рис. 96 Режим «Индикатор расхода»

8.8.14. Экономия расхода

В данном режиме РГП устанавливает заданное значение расхода только на 10 секунд после начала анализа. Остальное время РГП поддерживает расход 10 см³/мин. Значение расхода задаётся во вкладке Общие окна Установки прибора. При выходе прибора в данный режим РГП устанавливает расход 10 см³/мин., и индикатор Готов на передней панели прибора моргает. После ввода пробы и нажатия кнопки Анализ РГП устанавливает заданный расход, индикатор Готов при этом светится постоянно. Через 10 секунд возвращается значение расхода 10 см³/мин.

../_images/regime14.PNG — Рис. 97 Режим «Экономия расхода»

8.8.15. Коэффициент деления

Данный режим предназначен для работы с капиллярной колонкой. При работе в данном режиме участвуют два РГП (1 и 2 или 3 и 4). Нечётный РГП служит для задания давления на входе капиллярной колонки, а чётный — для задания сброса пробы. При задании коэффициента деления расход в линии сброса устанавливается автоматически, исходя из расхода через колонку при текущей температуре. Для расчёта сбросного расхода будут использоваться параметры колонки, заданные в предыдущем РГП (см. также Разд. 8.7 Расчёт коэффициента деления).

../_images/regime15.PNG — Рис. 98 Режим «Коэффициент деления»

8.8.16. При поджиге *4.3

Данный режим используется для облегчения поджига пламени ТИД. Значение рабочего расхода газа задаётся в см³/мин. во вкладке Общие окна Установки прибора. При переходе прибора к поджигу пламени ТИД заданное значение расхода газа увеличивается в 4.3 раза. После успешного поджига пламени значение расхода газа возвращается к заданному.

8.8.17. При поджиге уменьшать в 2.5 раза

Данный режим может использоваться для регулирования расхода воздуха при поджиге ТИД. В данном режиме расход газа при поджиге уменьшается в два с половиной раза.

8.8.18. Постоянное давление (вход)

Данный режим используется для поддержания постоянного давления газа-носителя на входе. Значение давления газа-носителя задаётся в кгс/см² во вкладке Общие окна Установки прибора.

8.8.19. Постоянная линейная скорость КК (вход)

Данный режим используется для поддержания постоянной линейной скорости газа-носителя через капиллярную колонку (КК) на входе. При выборе данного режима необходимо задать длину и внутренний диаметр КК. Значение линейной скорости газа-носителя задаётся в см/сек во вкладке Общие окна Установки прибора.

8.8.20. Программируемое давление (вход)

Данный режим используется в том случае, если во время анализа давление газа-носителя на входе должно изменяться по определённой программе. В данном режиме задаются значения давления (в кгс/см²) на начальном участке программы, длительность начального участка (в мин.) и скорость изменения давления (в кгс/см²/мин.). После ввода данных для одного этапа программы можно задать значения для следующего этапа.

8.8.21. Программируемая линейная скорость КК (вход)

Данный режим используется в том случае, если во время анализа линейная скорость газа-носителя на входе должна изменяться по определённой программе. В данном режиме задаются значения линейной скорости (в см/сек.) на начальном участке программы, длительность начального участка (в мин.) и скорость изменения линейной скорости (в см/сек./мин.). После ввода данных для одного этапа программы можно задать значения для следующего этапа. При выборе данного режима необходимо задать длину (в м) и внутренний диаметр (в мм) капиллярной колонки.

8.8.22. Уровень определения пламени

Для пламенных детекторов необходимо задавать уровень пламени, при котором будет записываться хроматограмма. Для этого в мВ (милливольт) замеряется уровень при отсутствии пламени, далее — при максимальном пламени. Среднее между ними значение является уровнем определения пламени, который задаётся во вкладке Дополнительные окна Установки прибора.

Таким образом, если уровень пламени ниже установленного, подаётся больше воздушно-водородной смеси и производится поджиг. При неудачной попытке поджиг производится ещё раз. Количество попыток настраивается также во вкладке Дополнительные окна Установки прибора.

Полиномы	Обратные полиномы	Экспоненциальные
$F(x) = k_1*x$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_1*x}$
$F(x) = k_1*x + k_0$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_1*x + k_0}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x + k_0$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x + k_0}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0}$

Полиномы	Обратные полиномы	Экспоненциальные
$F(x) = k_1*x$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_1*x}$
$F(x) = k_1*x + k_0$	$F(x) = k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_1*x + k_0}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x}$
$F(x) = k_2x^2 + k_1x + k_0$	$F(x) = k_2\frac{1}{x^2} + k_1\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_2x^2 + k_1x + k_0}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x}$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x}$
$F(x) = k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0$	$F(x) = k_3\frac{1}{x^3} + k_2\frac{1}{x^2} + k_1*\frac{1}{x} + k_0$	$F(x) = e^{k_3x^3 + k_2x^2 + k_1*x + k_0}$