Εσωτερικό πρότυπο

Εσωτερικό πρότυπο (internal standard) στην αναλυτική χημεία είναι μια χημική ουσία που προστίθεται σε σταθερή ποσότητα στα δείγματα, στο τυφλό και στα πρότυπα βαθμονόμησης σε μια χημική ανάλυση. Αυτή η ουσία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για βαθμονόμηση σχεδιάζοντας τον λόγο του σήματος της προσδιοριζόμενης ουσίας προς το σήμα του εσωτερικού προτύπου ως συνάρτηση της συγκέντρωσης των προσδιοριζόμενων ουσιών των προτύπων. Αυτό γίνεται για να διορθωθεί η απώλεια των αναλυόμενων ουσιών κατά τη διάρκεια προετοιμασίας των δειγμάτων ή την είσοδο των δειγμάτων. Το εσωτερικό πρότυπο είναι μια ένωση πολύ παρόμοια, αλλά όχι ταυτόσημη με τα χημικά είδη που μας ενδιαφέρουν στα δείγματα, επειδή τα αποτελέσματα της προετοιμασίας των δειγμάτων πρέπει, ως προς τις ποσότητες κάθε δείγματος, να είναι τα ίδια και για το σήμα του εσωτερικού προτύπου και για τα σήματα από τα είδη που μας ενδιαφέρουν στην ιδανική περίπτωση. Η προσθήκη γνωστών ποσοτήτων αναλυόμενων ουσιών που μας ενδιαφέρουν είναι μια ξεχωριστή τεχνική που λέγεται σταθερή προσθήκη (standard addition), που εκτελείται για να διορθώσει τις επιπτώσεις υποβάθρου (matrix effects).

Αυτή η αναλογία για τα δείγματα χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη λήψη των συγκεντρώσεων των αναλυομένων ουσιών από μια καμπύλη βαθμονόμησης. Το χρησιμοποιούμενο εσωτερικό πρότυπο χρειάζεται να παρέχει ένα σήμα που είναι παρόμοιο με το σήμα των αναλυομένων ουσιών στις περισσότερες περιπτώσεις, αλλά αρκετά διαφορετικό έτσι ώστε τα δύο σήματα να διακρίνονται εύκολα από το όργανο. Παραδείγματος χάρη, το δευτεριωμένο χλωροβενζόλιο (C₆D₅Cl) είναι ένα χρησιμοποιούμενο εσωτερικό πρότυπο στην ανάλυση των πτητικών στην αέρια χρωματογραφία-φασματοφωτομετρία μάζας (GC-MS) επειδή είναι παρόμοιο με το χλωροβενζόλιο, αλλά δεν εμφανίζεται στη φύση. Η νορλευκίνη (Norleucine) είναι επίσης ένα δημοφιλές εσωτερικό πρότυπο για την ανάλυση των αμινοξέων μέσω GC-MS.

Στη φασματοσκοπία πυρηνικού συντονισμού (NMR spectroscopy), π.χ. των πυρήνων ¹H, ¹³C and ²⁹Si, οι συχνότητες εξαρτώνται από το μαγνητικό πεδίο, που δεν είναι το ίδιο για όλα τα πειράματα Συνεπώς, οι συχνότητες αναφέρονται ως σχετικές διαφορές με το εσωτερικό πρότυπο τετραμεθυλοσιλάνιο (TMS). Αυτή η σχετική διαφορά στο TMS ονομάζεται χημική μετατόπιση (chemical shift) και μετριέται σε μέρη ανά εκατομμύριο.

Στην πράξη, η διαφορά μεταξύ των σημάτων των κοινών διαλυτών και του TMS είναι γνωστή και επειδή τα σύγχρονα όργανα μπορούν να ανιχνεύσουν μικρές ποσότητες πρωτονιωμένων διαλυτών που είναι παρόντες σε εμπορικά δευτεριωμένους διαλύτες δεν χρειάζεται να προστεθούν δευτεριωμένοι διαλύτες TMS. Καθορίζοντας τον διαλύτη κλειδώματος (lock solvent) που θα χρησιμοποιηθεί, τα σύγχρονα φασματοφωτόμετρα μπορούν να αναφέρονται σωστά στο δείγμα· στην πραγματικότητα, ο ίδιος ο διαλύτης εξυπηρετεί ως το εσωτερικό πρότυπο.

Στην χρωματογραφία, τα εσωτερικά πρότυπα χρησιμοποιούνται για να καθορίσουν τη συγκέντρωση άλλων αναλυόμενων ουσιών υπολογίζοντας τον παράγοντα απόκρισης (response factor). Το επιλεγμένο εσωτερικό πρότυπο πρέπει πάλι να είναι παρόμοιο με την αναλυόμενη ουσία και να έχει παρόμοιο χρόνο κατακράτησης και παρόμοια παραγωγοποίηση (derivitization). Πρέπει να είναι σταθερό και δεν πρέπει να επηρεάζει τα συστατικά του δείγματος.

Παραπομπές

• Skoog, Douglas A. (1998). Principles of Instrumental Analysis: Introduction, pp. 18. Harcourt Brace. ISBN 0-03-002078-6
• IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "internal standard".

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Internal standard at chemistry.adelaide.edu.au