Методы обработки хроматографической информации

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ [c.22]

Хроматографические методы широко применяют для количественного анализа газообразных и жидких проб. Обработку хроматографической информации обычно разделяют на две стадии первичная обработка результатов анализа и вторичная обработка полученных на первой стадии данных. [c.374]

В работах [1, 2] показано, что последний фактор существенно влияет на точность хроматографических анализов и зависит от методов и средств обработки хроматографической информации. Среди известных методов обработки хроматографической информации [3—6] наиболее точным является метод, связанный с применением цифровых интеграторов. Цифровые интеграторы характеризуются быстротой обработки информации, высокой чувствительностью и точностью, малой инерционностью. [c.25]

Излагаются обш,ие основы хроматографии. Рассматриваются характеристики разделения, способы измерения удерживае.мых объемов, оценка эффективности колонки, определение индексов удерживания и полярности фаз. Даны примеры разделения различных систем. Большое внимание уделено оценкам ошибок определения состава. Книга содержит много иллюстраций, что позволяет ч тателю легче понять сущность работы разных узлов. Рассмотрены современные методы обработки хроматографической информации и управления прибором с помощью ЭВМ. [c.4]

Методы обработки поступающей информации во многом определяются спецификой того аналогового прибора, от которого ЭВМ получает сигналы. Газохроматографический сигнал медленно изменяется во времени, ширина хроматографических пиков имеет тенденцию увеличиваться со временем, дрейф нулевой линии носит отчасти случайный характер и т.д. [18]. [c.93]

В данной лабораторной работе рассматриваются все этапы количественных определений с использованием методов внутренней нормализации, внутреннего стандарта и стандартной добавки, ориентированные на хроматографы, не укомплектованные системами автоматизированной обработки хроматографической информации . Предлагаются формы представления и аттестации результатов анализа, согласованные с наиболее надежными литературными источниками [87—90]. [c.309]

Для выполнения указанных операций разрабатывают программу расчетов. Некоторое упрощение программы по сравнению с расчетами хроматограмм на ЭВМ нри исследовательских работах состоит в том, что, как правило, априорно известны все компоненты смеси (некоторые из них могут отсутствовать в каких-либо из последовательных анализов). В большинстве случаев часть операций по предварительной обработке хроматограмм выполняет устройство связи. Это существенно уменьшает загрузку управляющей машины. Например, устройство связи УС-1, разработанное НПО Нефтехимавтоматика выполняет следующие операции по предварительной обработке хроматографической информации 1) преобразует аналоговый сигнал хроматографа в частотный, 2) определяет начало и конец каждого пика, 3) рассчитывает площади пиков, в том числе не полностью разделенных, 4) исключает влияние на расчеты импульсных помех и смещений нулевой линии, 5) передает рассчитанные значения площадей пиков в УВМ. Для выполнения этих операций устройство связи УС-1 содержит аналого-частотный преобразователь, блок селекции пиков по скорости нарастания фронта пика или по уровню сигнала, устройство для разделения методом перпендикуляра не полностью разделенных пиков, блок защиты от импульсных помех и других [c.118]

В книге рассматриваются методы и теоретические основы автоматической обработки данных хроматографического анализа с использованием специализированных вычислительных устройств и электронных вычислительных машин. Рассматриваются различные классы алгоритмов автоматической обработки хроматографической информации, их основные характеристики и способы реализации. Приводятся структурные и функциональные схемы ряда вычислительных специализированных устройств и систем обработки с использованием ЦВМ. [c.2]

Поскольку книга является первой попыткой систематического изложения методов и средств автоматической обработки хроматографической информации, а это область быстро развивающаяся, то она не может претендовать на полное освещение всех вопросов, связанных с рассматриваемой проблемой, и авторы заранее благодарны читателям, которые внесут свои предложения и замечания по улучшению ее содержания. [c.4]

Таким образом, большинство хроматографистов применяют ручные методы обработки и лишь 12% —прогрессивные методы, позволяющие в принципе осуществить полную автоматизацию процесса обработки хроматографической информации. Это объясняется недостаточным ассортиментом вычислительных устройств для обработки, удовлетворяющих требованиям как научно-исследовательских, так и заводских универсальных и специализированных лабораторий и производств. Кроме того, мал выпуск приборов для автоматической обработки информации и хроматографисты плохо знакомы с их возможностями. [c.6]

Рис. 35. Иллюстрация различных методов организации обработки хроматографической информации на МВМ.

Знание метрологических характеристик и методов их определения поможет контролировать показания цифровых интеграторов и оценить погрешности, возникающие при обработке хроматографической информации. [c.25]

Первоначально аналитические методы в нефтепереработке предназначались для определения стандартных показателей сырья и продуктов, характеризующих потребительские свойства и необходимых для расчетов аппаратов и оборудования. Позднее для анализа нефтепродуктов начинают широко использоваться спектральные, хроматографические, рентгеновские методы, позволяющие получать информацию о структуре, строении, химическом составе. Однако для тяжелых фракций и остатков даже привлечение компьютерной обработки не позволило получить информацию о полном составе и строении этих продуктов. [c.42]

Независимо от метода обработки хроматографической информации можно выделить ряд факторов, существенно влияющих на точность получаемых результатов [Л. 33, 60, 149, 161, 166]. Прежд всего условием получения высокой точности является хорошее разделение компонентов смеси. Большое значение имеет также методика ввода пробы процесс дозирования пробы должен осуществляться быстро и с одинаковой скоростью, проба не должна перегружать колонку, по крайней мере после разделения. Существенная ошибка может возникнуть при потерях вещества в результате разложения, утечек, испарения или каких-либо химических превращений пробы, а также вследствие необратимой сорбции в системе хроматографа. Очень важно стабилизировать условия анализа [Л. 28, 149, 154, 164]. В частности, в изотермической хроматографии изменение температуры колонки на 1 °С вызывает изменение максимальной концентрации фракции, а значит, и высоты пика на 2—3%. Скорость потока газа-носителя влияет не только на время удерживания, но и на площадь пика. Высота пика зависит от скорости газа-носителя и по-разному для различных типов детекторов для концентрационных она пропорциональна для потоковых 1[Л. 18]. С увеличением и площадь пика становится менее чувствительной к скорости газа-носителя [Л. 53, 149]. [c.19]

Вероятно, основная информация о хроматографическом пике сосредоточена в отрезке хроматограммы около середины пика и на расстоянии около восьми стандартных отклонений от среднего значения. Наибольшая точность достигается при использовании всей информации, заложенной в хроматограмме, а также предварительной информации [134]. Изучено влияние интервала между пробами, а также числа проб, необходимых для обсчета пиков различных типов [136]. Автоматизированные, с применением ЭВМ, методы обработки результатов анализа быстро развиваются [137—142]. [c.562]

Для определения малых содержаний элементов в природных и сточных водах в институте применяются многие методы, но наиболее часто спектроскопические с дуговым и плазменным атомизаторами, атомно-абсорбционные с пламенной и беспламенной атомизацией пробы, атомно-флуоресцентные, атомно-эмиссионные. Эти методы наиболее информативны, они позволяют получить максимальную информацию о содержании малых количеств элементов в пробе. Информационная емкость спектроскопических методов анализа вполне достаточна для решения многих логических задач на основании результатов анализа. Кроме того, спектроскопические методы анализа удачно сочетаются с различными способами предварительной обработки проб природных и сточных вод, такими, как экстракция, электрохимические, хроматографические и другие методы. Для достижения требуемых метрологических характеристик — чувствительности (предела обнаружения), воспроизводимости и правильности результатов анализа вод осуществляется оптимизация метода анализа в целом. [c.10]

Конечно, к хромато-масс-спектрометру можно подсоединить еще и ИК-спектрометр для получения дополнительной информации, однако эффективность идентификации методом масс-спектрометрии настолько высока, что позволяет отказаться от привлечения ИК-спектрометрии. Таким образом, для обработки результатов измерений в запоминающем устройстве компьютера должны находиться каталоги двух типов а) величины хроматографического удерживания и б) масс-спектрометрические данные. Очевидно, что чем больше данных требуется заложить в компьютер и чем более разнородны эти данные, тем сложнее программа поиска и тем тщательнее следует продумать методы представления данных в запоминающее устройство. [c.125]

Синтезы адсорбентов с поверхностями регулируемой геометрической и химической структуры открыли путь исследованию на поверхности твердых тел всего диапазона взаимодействий, от слабых неспецифических, когда адсорбированная молекула сохраняет свои индивидуальные свойства, до сильных специфических, когда молекула или ее отдельные звенья претерпевают существенные изменения и, наконец, до полного исчезновения индивидуальности адсорбированной молекулы при сильном химическом взаимодействии с адсорбентом. Происходивший параллельно рост чувствительности и расширение специфики экспериментальных методов, объединение термодинамических, хроматографических и различных спектральных методов исследования одних и тех же адсорбционных систем позволили получать информацию о характере взаимодействия и состоянии адсорбционных комплексов, весьма важную для теоретического исследования. Модели отдельная молекула — поверхность или слабо взаимодействующие друг с другом молекулы — поверхность для молекулярно-статистической обработки во многом проще многих моделей конденсированных объемных систем. Наряду с растущим значением для теории молекулярных взаимодействий адсорбционные системы приобретают все большее практическое значение. [c.11]

К задачам реального масштаба времени газового хроматографа, работающего в он-лайновом режиме, причисляются ввод измеряемых величин, проведение диалога и (для автоматических газовых хроматографов) слежение и управление прибором. Обработка измеряемых величин, т. е. получение первичной, присущей данному методу информации на основании измеряемых величин, может осуществляться путем решения задач как в реальном масштабе времени, так и в режиме фоновой обработки. Из первичной информации при дальнейшей обработке могут извлекаться данные, представляющие наибольший интерес для пользователя, и заноситься, например, в протокол регистрации результатов анализа. Обработка измеряемых величин в реальном масштабе времени необходима лишь в тех случаях, когда из первичной информации (площадей пиков и времен удерживания в количественной газовой хроматографии) или из характеризующих ее параметров (таких, как начало, максимум, конец, минимум, поворотная точка хроматографического пика, высота нулевой линии и т. д.) требуется вывести функции слежения или управления. В этом случае на процедуру обработки [c.435]

Книга является первым изданием в данной области в СССР, она обобщает результаты исследований по мировой литературе до 1976 г. Изложены общие принципы и закономерности, описывающие основные пути преобразования сигналов хроматографов в информацию, поступающую в ЭВМ. Особое внимание уделено методам и алгоритмам для преобразования сигналов хроматографа в форму, удобную для обработки на ЭВМ, и алгоритмам математического разделения перекрывающихся хроматографических пиков. [c.2]

Замечательная особенность газовой хроматографии, связанная с возможностью разделения малых количеств сложных смесей соединений, стимулировала расширение исследований по идентификации чрезвычайно малых количеств соединений, выделенных в чистом виде. Слишком часто бывает так, что после дорогостоящей обработки большого количества вещества химик получает на сложной хроматограмме лишь единственный маленький пик, соответствующий интересующему его активному компоненту, и не имеет возможности установить природу или структуру этого компонента. Однако благодаря недавним достижениям в этой области в настоящее время почти ежедневно поступают сообщения о преодолении трудностей подобного рода, а также об идентификации совершенно новых соединений. В связи с этим нельзя переоценить значение спектрометрических методов анализа (инфракрасная спектроскопия, масс-спектрометрия, спектроскопия ядерного магнитного резонанса), которые позволили значительно уменьшить необходимое для анализа количество вещества и увеличить объем получаемой информации о структурах молекул. С большим успехом применяли и методы, связанные с учетом времени удерживания, с использованием специфических детекторов, которые чувствительны к определенным элементам или группам в молекуле, с учетом физических свойств веществ (например, коэффициентов распределения), с образованием производных соединений и использованием других химических реакций, проводимых в комбинированной хроматографической системе до колонки, внутри колонки или после нее. Особенно эффективны комбинации этих методов друг с другом и использование их параллельно с другими формами хроматографии. [c.104]

В ПГХ существуют свои способы интерпретации пирограмм, имеющие отличительные особенности по сравнению с обработкой хроматограмм, получаемых в результате хроматографического разделения смесей газообразных, жидких и твердых летучих соединений. Эти особенности связаны со спецификой метода и свойств высокомолекулярных соединений, подходы к интерпретации пирограмм зависят от сущности информации, которую необходимо и возможно извлечь из пирограммы. Следует выделить способы интерпретации пирограмм, применяемые при идентификации нелетучих высокомолекулярных соединений, при количественном анализе, изучении процессов деструкции, определении физико-химических характеристик. [c.79]

Поскольку удерживание вещества данным сорбентом обусловливает лишь единичный сигнал, взаимно-однозначное соответствие между ним и природой компонента смеси может быть установлено лишь тогда, когда известно, что никакое другое вещество не обладает идентичными сорбционными свойствами по отношению к использованному в колонке сорбенту и, следовательно, не может иметь такого же (отличающегося менее чем на величину, определяемую шириной зоны) времени удерживания. Разумеется, в общем случае такое заключение сделать весьма затруднительно даже при наличии большого числа эталонов или данных по их удерживанию. Дополнительную информацию можно получить путем использования так называемых селективных детекторов, имеющих повышенную чувствительность к соединениям определенных классов. Здесь для идентификации используется не только время появления сигнала, но и интенсивность последнего. Кроме того, процесс идентификации значительно упрощается, если известно, какие соединения могут присутствовать в данном конкретном случае, например, при известном происхождении (или истории) объекта. Сюда же относятся методы, связанные со специальной обработкой смеси, например химическим удалением веществ определенных классов с последующей хроматографической идентификацией остальных веществ (что в некоторой степени аналогично систематическому качественному анализу смеси неорганических соединений). [c.7]

Хроматографический анализ в настоящее время является самым распространенным видом анализа сложных смесей. Так, из всего объема анализов, проводимых в химической промышленности за рубежом, на долю хроматографического метода анализа приходится в среднем 45%, а в таких отраслях, как нефтехимия, нефтепереработка, газовая промышленность, — до 80—90%. Парк хроматографов, находящихся сейчас в эксплуатации во всем мире, составляет 70 тыс. шт. [Л. 101, 109]. Совершенствование хроматографических анализаторов привело к еозникновению противоречия между их большими потенциальными возможностями в смысле точности и экспрессности анализа и ручными способами обработки результатов. Информация, получаемая с хроматографов, не может быть использована непосредственно ни в аналитической практике, ни для управления производственными процессами и нуждается в математической обработке. По данным фирмы IBM [Л. 129] для обработки данных с 30 хроматографов в промыщленной лаборатории необходимо около 100 человек при их полной загрузке. Проблема обработки результатов тем более важна, что автоматизация обработки помимо экономии времени (примерно до 90% Л. 158]) позволяет значительно повысить точность анализа, дает возможность использовать хроматографы как измерительные преобразователи В автоматических системах управления производственными процессами. Применение хроматографов в производстве дает такой большой экономический эффект [Л. 13], что затраты окупаются в короткие сроки. Однако положение с автоматической обработкой хроматографической информации все еще неблагополучно, несмотря на то, что только за рубежом этим вопро- [c.5]

В первом разделе помещены статьи по применению вычислительной мащины для обработки хроматографической информации, уравнениям, позволяющим описать хроматографические пики, теории адсорбционно-распределительной хроматографии на силохро-ме. Особый интерес представляют статья по адсорбции углеводородов жирного ряда на полидивинилбензоле статическим и хроматографическим методами, а также статья по оценке вкладов адсорб-цин и растворения на модифицированных полимерных сорбентах. [c.3]

Гуревич А.Л..Коломыцев Л.А..Русинов Л.А. Автоматизация обработки хроматографической информации. М.. "Энергия",1973,112 с. РЮйш,1974,ЗБ1503К. (Рассмотрены методы и теоретические основы автоматической обработки данных хроматографического анализа с использованием ЭВМ). [c.18]

В работе [171] описано дальнейшее развитие автоматиче ских методов совместной обработки хроматографической и масс спектральной информации Осуществляется сравнение индексов удерживания и масс спектров компонентов с данными, имеющимися в библиотеке, но не для отдельных хроматогра фических пиков, а целиком для сложных профилей ГХ — МС опытов с архивной библиотекой таких профилей Таким путем можно определять новые компоненты или аномальные концепт рации ранее установленных соединений Эта система работает следующим образом вначале осуществляется вычитание фона и разделение перекрывающихся компонентов, затем определяются относительные индексы удерживания для каждого компонента и рассчитываются относительные концентрации на основании одного или нескольких внутренних стандартов После этого производится поиск каждого масс спектра в библиотеке и, наконец, из этих данных строится ГХ — МС профиль, который сравнивается с библиотекой таких профилей для ранее проанализированных смесей ГХ—МС профиль определяется как совокупность данных состоящих из следующих частей а) ненорма лизованный масс спектр каждого компонента после обнаруже ния хроматографических пиков, вычитания фона и разделения перекрывающихся компонентов, б) индексы удерживания каж дого компонента в) относительные концентрации всех компо нентов г) название каждого компонента, которое может быть просто кодовым или предположительным, приписанным компоненту в результате обычного библиотечного поиска Пример такого ГХ—МС профиля показан на рис 2 14 Относительные концентрац и компонентов представлены вертикальными линиями в соответствующих положениях наложенными на обычный график ПИТ в зависимости от относительных индексов удерживания Высота каждой линии соответствует площади пика на графике ПИТ или относительной концентрации [c.111]

Полностью возможности разработанных алгоритмов для количественного анализа многокомпонентных смесей по спектрам поглощения могут быть использованы только при условии полной автоматизации сбора и первичной обработки спектральной информации, т. е. при непосредственной передаче информации со спектрофотометров в ЭВМ или цифровой регистрации спектров на пер-фо- или магнитные ленты, с которых информация считывается в лабораторную ЭВМ, находящуюся в полном распоряжении исследователя. В этом случае использование разработанных алгоритмо внутри таких систем открывает перед спектральными методами анализа такие возможности, которые делают их конкурентоспособными при оравнении с хроматографическими методами анализа. Уже сейчас можно предвидеть, что распространение современных малогабаритных прецизионных и сравнительно дешевых спектрофотометров, связанных с лабораторными мини ЭВМ третьего или четвертого поколения, приведет к дальнейшему увеличению распространения использования спектральных методов анализа органических смесей как для контроля химических производств, так и в научно-исследовательских работах. [c.253]

При лабораторных хроматографических исследованиях сложных многокомпонентных смесей необходим вычислительный комплекс с набором внешних устройств, обеспечивающих диалоговый режим обработки хроматограмм и выдачу результатов в требуемой форме. Диалоговый режим позволяет быстро переходить от одного метода к другому, изменять параметры алгоритмов. Новейшие системы для газохроматографического анализа, выпускаемые ведущими фирмами, состоят из трех важнейших узлов газового хроматографа, персонального компьютера, основой которого является микропроцессор, и принтера — печатающего устройства для вывода информации. Основная память персонального компьютера реализована на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ информацию, занесенную в ПЗУ инструкции пользователю, программы управления и обработки данных и т. д. — в процессе работы пользователь изменить не может) и запоминающем устройстве с произвольной выборкой информации (ЗУПВ) она может меняться в процессе работы (17 . [c.92]

Подход с проточной ячейкой — наиболее простой вариант работы ЖХ-ФПИК. Хроматографический элюат проходит через проточную ячейку непосредственно после колонки, и интерферограмма непрерывно записывается в течение всего анализа. Использование алгоритма Грама—Шмидта, как в ГХ-ФПИК, для расчета отдельной хроматограммы поглощения в режиме реального времени неосуществимо, поскольку подвижная фаза сильно поглощает и небольшие изменения в поглощении при элюировании определяемых веществ с трудом детектируются. Поэтому обработка данных обычно проводится по окончании хроматографического анализа после вычитания спектра поглощения подвижной фазы. Чтобы предотвратить полное поглощение в полосе растворителя, необходимо использовать короткий оптический путь, обычно менее 0,2 мм для органических подвижных фаз и менее 0,03 мм для водных смесей. Вместе с тем обстоятельством, что коэффициенты поглощения в среднем ИК-диапазоне значительно меньше по сравнению с коэффициентами поглощения в УФ- и видимом диапазонах спектра, это приводит к сравнительно низкой чувствительности этого метода, порядка 0,1-1 мкг. Дополнительным недостатком этого интерфейса является то, что в области поглощения растворителя никакой информации о поглощении определяемого вещества не может быть получено, поскольку правильное вычитание затруднительно, особенно для обращенно-фазовых смесей растворителей. Более того, вычитание фонового сигнала не может быть проведено удовлетворительно, если необходимо градиентное элю- [c.630]

Задачей всех методов количественного анализа является получение на основе аналитических сигналов (в газовой хроматографии — параметров пиков, Р,) информации о количествах отдельных веществ в пробе (т,) или их содержаний (С,), выраженных в массовых или объемных долях (объемное выражение чаще применяют для газообразных образцов) [47, 53]. Основные измеряемые параметры хроматографических пиков представляют собой их площади (Р,- = 5,), высоты P — h ) или произведения высот на времена удерживания (Рг = hitm), В большинстве методов расчеты проводят по сравнительно несложным формулам, поэтому при решении единичных задач применение специальных программ может оказаться нерациональным. Преимущества программируемых микрокалькуляторов проявляются только при обработке сравнительно больших массивов данных. Однако использование таких калькуляторов позволяет дополнять получаемые результаты оценками погрешностей, что резко повышает их информативность. [c.93]