Решение задачи №41: Определение концентрации веществ методом внутреннего стандарта

Задача №41 Для решения задачи воспользуемся методом внутреннего стандарта с учетом поправочных коэффициентов чувствительности детектора. Дано: Площади пиков в пробе: \( S_{тол} = 151 \text{ мм}^2 \) \( S_{стир} = 219 \text{ мм}^2 \) \( S_{кум} = 91 \text{ мм}^2 \) Данные стандартной смеси: \( C_{тол}^{ст} = 2 \text{ мг/л}, S_{тол}^{ст} = 63 \text{ мм}^2 \) \( C_{стир}^{ст} = 3 \text{ мг/л}, S_{стир}^{ст} = 94 \text{ мм}^2 \) \( C_{кум}^{ст} = 3 \text{ мг/л}, S_{кум}^{ст} = 88 \text{ мм}^2 \) \( C_{бенз}^{ст} = 1 \text{ мг/л}, S_{бенз}^{ст} = 37 \text{ мм}^2 \) (стандарт) Найти: Процентное содержание компонентов (\( \omega, \% \)). Решение: 1. Рассчитаем относительные поправочные коэффициенты (\( f_i \)) для каждого компонента относительно бензола. Формула коэффициента: \[ f_i = \frac{C_i^{ст} \cdot S_{бенз}^{ст}}{S_i^{ст} \cdot C_{бенз}^{ст}} \] Для толуола: \[ f_{тол} = \frac{2 \cdot 37}{63 \cdot 1} = \frac{74}{63} \approx 1,1746 \] Для стирола: \[ f_{стир} = \frac{3 \cdot 37}{94 \cdot 1} = \frac{111}{94} \approx 1,1809 \] Для кумола: \[ f_{кум} = \frac{3 \cdot 37}{88 \cdot 1} = \frac{111}{88} \approx 1,2614 \] 2. Вычислим приведенные площади пиков (\( S'_{i} = S_i \cdot f_i \)) для компонентов в анализируемой пробе: \[ S'_{тол} = 151 \cdot 1,1746 \approx 177,36 \text{ мм}^2 \] \[ S'_{стир} = 219 \cdot 1,1809 \approx 258,62 \text{ мм}^2 \] \[ S'_{кум} = 91 \cdot 1,2614 \approx 114,79 \text{ мм}^2 \] 3. Найдем сумму приведенных площадей: \[ \sum S' = 177,36 + 258,62 + 114,79 = 550,77 \text{ мм}^2 \] 4. Рассчитаем процентное содержание каждого компонента по формуле: \[ \omega_i = \frac{S'_i}{\sum S'} \cdot 100\% \] Для толуола: \[ \omega_{тол} = \frac{177,36}{550,77} \cdot 100\% \approx 32,20\% \] Для стирола: \[ \omega_{стир} = \frac{258,62}{550,77} \cdot 100\% \approx 46,96\% \] Для кумола: \[ \omega_{кум} = \frac{114,79}{550,77} \cdot 100\% \approx 20,84\% \] Проверка: \( 32,20 + 46,96 + 20,84 = 100\% \). Ответ: содержание толуола — 32,20%, стирола — 46,96%, кумола — 20,84%. Данный метод анализа широко применяется в отечественных лабораториях для обеспечения высокого качества нефтехимической продукции.