Количественный анализ кориандрового эфирного масла

В лабораторной работе предусмотрено выполнение двух методов количественного анализа: метода внутреннего эталона и метода внут­ренней нормализации.

Первый метод обычно используют для определения основного ком­понента масла - линалоола в самом масле или его фракциях; второй метод позволяет определить полный состав масла.

6.3.1 Метод внутреннего эталона

6.3.1.1 Теоретические положения. Основным положением, на котором основан количественный хрома­тографический анализ, является допущение о прямой пропорциональнос­ти массы i-того компонента (gi) параметру пика этого компонента на хроматограмме (x_i):

g_i= k_i x_i, (6.1)

где k_i - абсолютный калибровочный коэффициент.

Отсюда следует, что массовая доля i-того компонента в анализи­руемой смеси c_i равна

c_i = , (6.2)

где g_m - масса пробы, введенной в хроматограф.

Величина g_m весьма мала и лежит в пределах от 10^-4 до 10^-5 г. Непосредственное определение такой величины взвешиванием приводит к значительным ошибкам, поэтому в количественной хроматографии ис­пользуют различные приемы для исключения величины g_m из расчетов.

Метод внутреннего эталона предусматривает достижение этой цели следующим образом. К навеске анализируемой смеси G_m добавляют точно взвешенное количество эталонного (стандартного) вещества Q_s. Пробу полученной смеси вводят в хроматограф и находят пара­метры пиков эталона x_s и определяемого компонента x_i.

По уравнению (6.2): c_s =

откуда = (6.3)

Массовая доля эталона c_s в приготовленной смеси равна

c_s (6.4)

Подставив это значение в выражение (6.3) получим

= (6.5)

В этой формуле для расчета массы пробы q_m все величины легко опреде­ляются прямым измерением. Подставив выражение 6.5 в формулу 6.2 получим

С_i С_i (6.6)

где = - относительный калибровочный коэффициент i - того

компонента по эталону.

Величину определяют экспериментально по хроматограмме смеси чистого i - ого компонента и эталона

(6.7)

где и - массы чистого i -того компонента и эталона в приготовленной смеси;

- параметры пиков i -того компонента и эталона на хроматограмме.

Выражение 6.6 позволяет расcчитать массовую долю i -того компонента не в исходном образце, а в его смеси с эталоном. Чтобы оп­ределить искомую величину, используют следующую формулу

С_i (6.8)

где С_i - массовая доля i -того компонента в анализируемой смеси;

^_ относительный калибровочный коэффициент;

- параметры пиков i -ого компонента и эталона на хрома­тограмме;

- массы анализируемого масла и эталона в приготов­ленной смеси.

6.3.1.2 Порядок выполнения анализа. Анализ начинают с определения относительного калибровочного коэф­фициента линалоола по эталонному веществу, в качестве которого исполь­зуют насыщенный углеводород n-пентадекан.

К навеске линалоола массой 1,0 г, взятой с погрешностью не более 0,0002 г, добавляют 0,5 г пентадекана, взвешенного с такой же погреш­ностью. Компоненты тщательно перемешивают и полученную контрольно-ка­либровочную смесь (ККС) сдают на хроматографирование. Хроматографирование проводят в пяти-шести повторностях. Высоты пиков линалоола и пентадека­на должны быть близкими (расхождение не более 10 мм) и лежать в преде­лах 90-120 мм. Если пики сильно различаются по высоте, необходимо скорректировать состав ККС.

По полученным хроматограммам, используя в качестве параметра X площадь пиков, рассчитывают значения относительного калибровочного ко­эффициента линалоола по пентадекану и находят его среднюю величи­ну, которую используют в дальнейшей работе.

Определение линалоола в анализируемом образце кориандрового масла или фракции начинают с взятия навески (погрешность взвешивания не более 0,0002 г). Далее по формуле 6.8 рассчитывают массу пентадекана (G_s), которую сле­дует добавить в анализируемый образец, чтобы площади пиков имели такое же соотношение, как в ККС. При этом используют ранее полу­ченное значение , а концентрацию линалоола С_i берут приближенно. Рассчитанное количество пентадекана добавляют в анализируемый образец (погрешность взвешивания не более 0,0002 г), перемешивают и передают на хроматографирование. На хроматограммах смеси высоты пиков линалоола и пентадекана должны быть примерно одинаковы и лежать в тех же преде­лах, что и в случае ККС. Если эти требования не соблюдаются, необходи­мо снова приготовить смесь, уточнив навески.

Массовую долю линалоола рассчитывают по формуле 6.8. За оконча­тельный результат берут среднее из 3-4 значений.

6.3.2 Метод внутренней нормализации

6.3.2.1 Теоретические положения

В методе внутренней нормализации для исключения значения массы пробы (Qm) из расчетов руководствуются следующими положениями.

В соответствии с уравнением 6.1 для каждого компонента масла мож­но записать: , , …, , .

Просуммировав левые и правые части уравнений, получим:

(6.9)

С_i или С_i (6.10)

Чтобы выполнить расчет по уравнению 6.10, необходимо иметь хроматограмму, на которой выписаны и хорошо разделены пики всех компонентов анализируемой смеси. Если пики накладываются друг на друга, их форма искажена, выполнение расчета осложняется или стано­вится вообще невозможным из-за неопределенности некоторых значений . Другой трудностью в использовании метода внутренней нормализа­ции является необходимость нахождения значений для всех компо­нентов масла. В большинстве методик, чтобы избежать этой проблемы, полагают, что абсолютные калибровочные коэффициенты всех компонен­тов одинаковы: .

В этом случае выраже­ние 6.10 упрощается

С_i (6.11)

6.3.2.2 Порядок выполнения анализа

Выполнение анализа не требует под­готовки пробы. Проба исследуемой смеси массой 0,5-1,0 г сдается на хроматографирование. На полученных хроматограммах (несколько повторностей) определяют площади пиков и расчитывают массовые доли компонентов по формуле 6.11.

6.3.2.3 Задание

Определить массовую долю линалоола в одном из образцов кори­андрового эфирного масла или его фракции, используя в качестве па­раметров пиков их площади.

Результаты анализа, полученные разными методами, сравнивают друг с другом, а также с данными химических методов и делают выводы.