Factor de resposta

El factor de resposta, generalment en cromatografía i espectroscòpia, és la relació entre una senyal produïda per un analito i la cantitat de analito que produïx la senyal. Idealment, i per a un càlcul fàcil, esta relació és l'unitat (u). En escenaris del món real, a sovint este no és el cas.

Expressió

El factor de resposta $f_{i}$ pot expressar-se sobre una base molar, de volum o de massa.^[1] A on la verdadera cantitat de mostra i estàndar són iguals:

f_{i} = \frac{A_{i}}{A_{s t}} f_{s t}

a on A és la senyal (per eixemple, àrea de pico) i el subíndex i indica la mostra i el subíndex st indica el estàndar.^[2] Al factor de resposta de l'estàndart se li assigna un factor arbitrari, per eixemple, 1 o 100. Factor de resposta de la mostra / Factor de resposta de l'estàndart = RRF

Cromatografía

Una de les principals raons per a utilisar els factors de resposta és compensar la irreproducibilidad de les injeccions manuals en un cromatògraf de gasos (GC). Els volums d'injecció per a GC poden ser d'1 microlitro (µL) o menys i són difícils de reproduir. Les diferències en el volum de analito injectat conduïxen a diferències en les àrees dels picos en l'cromatograma i qualsevol resultat quantitatiu és sospitós.

Per a compensar este error, s'agrega una cantitat coneguda d'un estàndart intern (un segon compost que no interferix en l'anàlisis del analito primari) a totes les solucions (estàndars i incògnites). D'esta manera, si els volums d'injecció (i, per lo tant, les àrees dels picos) diferixen llaugerament, la proporció de les àrees del analito i l'estàndart intern permaneixerà constant d'una eixecució a la següent.

Esta comparació d'eixecucions també s'aplica a solucions en diferents concentracions del analito. L'àrea de l'estàndart intern es convertix en el valor al que es fa referència a totes les demés àrees. A continuació es mostra la derivació matemàtica i l'aplicació d'este método.

Considere un anàlisis d'octano (C₈H₁₈) utilisant nonano (C₉H₂₀) com a estàndart intern. Els 3 cromatograma a continuació són per a 3 mostres diferents.

La cantitat de octano en cada mostra és diferent, pero la cantitat de nonano és la mateixa (en la pràctica açò no és un requisit). Per l'escala, les àrees del pico nonano semblen tindre diferents àrees, pero en realitat les àrees són idèntiques. Per lo tant, les cantitats relatives de octano en cada mostra aumenten en l'orde de la mescla 1 (menys) <mescla 3 <mescla 2 (més).

S'aplega a esta conclusió perque la relació de l'àrea de octano a la de nonano és la menor en la mescla 1 i la major cantitat en la mescla 2. La mescla 3 té una relació intermija. Esta relació es pot escriure com

En la cromatografía, l'àrea d'un pico és proporcional al número de moles (n) multiplicat per una constant de proporcionalitat (k), Àrea = k &xD7; n . El número de moles de compost és igual a la concentració (molaridad, M ) multiplicada pel volum, n = MV . A partir d'estes equacions, es fa la següent derivació:

\frac{A r e a_{o c t a n o}}{A r e a_{n o n a n o}} = \frac{k_{o c t a n o} \times M_{o c t a n o} \times V_{o c t a n o}}{k_{n o n a n o} \times M_{n o n a n o} \times V_{n o n a n o}}

Ya que abdós composts estan en la mateixa solució i s'injecten junts, els térmens de volum són iguals i es cancelen. L'equació anterior es reorganisa per a resoldre la relació de les k. Esta relació es denomina factor de resposta, F.

F = \frac{k_{o c t a n o}}{k_{n o n a n o}} = \frac{A r e a_{o c t a n o} / M_{o c t a n o}}{A r e a_{n o n a n o} / M_{n o n a n o}}

El factor de resposta, F, és igual a les raons de les k, que són constants. Per lo tant, F és constant. Lo que açò significa és que, independentment de les cantitats de octano i nonano en solució, la proporció de les relacions d'àrea a concentració sempre donarà una constant.

En la pràctica, una solució que conté cantitats conegudes de octano i nonano s'injecta en un GC i es calcula un factor de resposta, F. Després s'injecta una solució separada en una cantitat desconeguda de octano i una cantitat coneguda de nonano. El factor de resposta s'aplica a les senyes de la segona solució i es troba la concentració desconeguda del octano.

{(\frac{A r e a_{o c t a n o} / M_{o c t a n o}}{A r e a_{n o n a n o} / M_{n o n a n o}})}_{1} = F = {(\frac{A r e a_{o c t a n o} / M_{o c t a n o}}{A r e a_{n o n a n o} / M_{n o n a n o}})}_{2}

Este eixemple tracta l'anàlisis de octano i nonano, pero pot aplicar-se a qualsevol dels dos composts.

Referències

↑ J. Chromatogr..404(1)
155–62.doi:10.1016/S0021-9673(01)86846-1.
↑ Orange Book. Compendium of Analytical Nomenclature, IUPAC.

Este artícul conté una traducció derivada de «Factor de respuesta» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[pmid3119645-1] J. Chromatogr..404(1)
155–62.doi:10.1016/S0021-9673(01)86846-1.

[2] Orange Book. Compendium of Analytical Nomenclature, IUPAC.

[1]

[2]