El factor de respuesta , que se utiliza habitualmente en cromatografía y espectroscopia , es la relación entre la señal producida por un analito y la cantidad de analito que produce la señal. Lo ideal es que esta relación sea la unidad (uno), pero en situaciones reales no suele ser así.
El factor de respuesta se puede expresar en términos de moles , volumen o masa [1] . Donde la cantidad real de muestra y estándar son iguales:
donde A es la señal (por ejemplo, área de pico) y el subíndice i indica la muestra y el subíndice st indica el estándar . [2] Al factor de respuesta del estándar se le asigna un factor arbitrario, por ejemplo 1 o 100. Factor de respuesta de la muestra/Factor de respuesta del estándar=RRF
Una de las principales razones para utilizar factores de respuesta es compensar la irreproducibilidad de las inyecciones manuales en un cromatógrafo de gases (GC). Los volúmenes de inyección para los GC pueden ser de 1 microlitro (μL) o menos y son difíciles de reproducir. Las diferencias en el volumen del analito inyectado dan lugar a diferencias en las áreas de los picos en el cromatograma y cualquier resultado cuantitativo es sospechoso.
Para compensar este error, se añade una cantidad conocida de un estándar interno (un segundo compuesto que no interfiere con el análisis del analito primario) a todas las soluciones (estándares y desconocidos). De esta manera, si los volúmenes de inyección (y, por lo tanto, las áreas de los picos) difieren ligeramente, la relación entre las áreas del analito y el estándar interno permanecerá constante de una ejecución a la siguiente.
Esta comparación de series también se aplica a soluciones con diferentes concentraciones del analito. El área del estándar interno se convierte en el valor al que se hace referencia para todas las demás áreas. A continuación se muestra la derivación matemática y la aplicación de este método.
Consideremos un análisis de octano (C 8 H 18 ) utilizando nonano (C 9 H 20 ) como estándar interno. Los 3 cromatogramas que aparecen a continuación corresponden a 3 muestras diferentes.
La cantidad de octano en cada muestra es diferente, pero la cantidad de nonano es la misma (en la práctica, esto no es un requisito). Debido a la escala, las áreas del pico de nonano parecen tener áreas diferentes, pero en realidad las áreas son idénticas. Por lo tanto, las cantidades relativas de octano en cada muestra aumentan en el orden de mezcla 1 (menor) < mezcla 3 < mezcla 2 (mayor).
Se llega a esta conclusión porque la relación entre el área del octano y la del nonano es la menor en la mezcla 1 y la mayor en la mezcla 2. La mezcla 3 tiene una relación intermedia. Esta relación se puede escribir como .
En cromatografía, el área de un pico es proporcional al número de moles (n) multiplicado por una constante de proporcionalidad (k), Área = k×n . El número de moles de un compuesto es igual a la concentración (molaridad, M ) multiplicada por el volumen, n = MV . A partir de estas ecuaciones, se obtiene la siguiente deducción:
Como ambos compuestos están en la misma solución y se inyectan juntos, los términos de volumen son iguales y se cancelan. La ecuación anterior se reorganiza para obtener la relación de los k. Esta relación se denomina factor de respuesta, F.
El factor de respuesta, F, es igual a las razones de los k, que son constantes. Por lo tanto, F es constante. Esto significa que, independientemente de las cantidades de octano y nonano en solución, la razón entre las razones del área y la concentración siempre dará como resultado una constante.
En la práctica, se inyecta en un cromatógrafo de gases una solución que contiene cantidades conocidas de octano y nonano y se calcula un factor de respuesta, F. A continuación, se inyecta una solución separada con una cantidad desconocida de octano y una cantidad conocida de nonano. El factor de respuesta se aplica a los datos de la segunda solución y se determina la concentración desconocida de octano.
Este ejemplo trata del análisis de octano y nonano, pero puede aplicarse a cualesquiera dos compuestos.
