आंतरिक मानक

रासायनिक विश्लेषण में, आंतरिक मानक विधि में प्रत्येक नमूने और अंशांकन समाधान में समान मात्रा में रासायनिक पदार्थ जोड़ना शामिल होता है। आंतरिक मानक विश्लेषण में परिवर्तनों के लिए आनुपातिक रूप से प्रतिक्रिया करता है और एक समान, लेकिन समान नहीं, माप संकेत प्रदान करता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि आंतरिक मानक का कोई अन्य स्रोत मौजूद नहीं है, इसे मैट्रिक्स (रासायनिक विश्लेषण) से भी अनुपस्थित होना चाहिए। विश्लेषण सिग्नल और आंतरिक मानक सिग्नल का अनुपात लेने और इसे अंशांकन समाधानों में विश्लेषण सांद्रता के विरुद्ध प्लॉट करने से अंशांकन वक्र प्राप्त होगा। अंशांकन वक्र का उपयोग अज्ञात नमूने में विश्लेषण एकाग्रता की गणना करने के लिए किया जा सकता है। नमूना तैयार करने या उपकरण में उतार-चढ़ाव के दौरान उत्पन्न होने वाली अनिश्चितता के यादृच्छिक और व्यवस्थित स्रोतों के लिए एक उपयुक्त आंतरिक मानक खाते का चयन करना। ऐसा इसलिए है क्योंकि आंतरिक मानक की मात्रा के सापेक्ष विश्लेषण का अनुपात इन विविधताओं से स्वतंत्र है। यदि विश्लेषक का मापा मूल्य गलती से वास्तविक मूल्य से ऊपर या नीचे स्थानांतरित हो जाता है, तो आंतरिक मानक माप को उसी दिशा में स्थानांतरित करना चाहिए।

इतिहास
आंतरिक मानक विधि का सबसे पहला रिकॉर्ड किया गया उपयोग 1877 में गौ के परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्य से मिलता है, जहां उन्होंने यह निर्धारित करने के लिए एक आंतरिक मानक का उपयोग किया था कि क्या उनकी लौ में उत्तेजना सुसंगत थी। उनकी प्रायोगिक प्रक्रिया को बाद में 1940 के दशक में फिर से शुरू किया गया, जब रिकॉर्डिंग फ्लेम फोटोमीटर आसानी से उपलब्ध हो गए। आंतरिक मानकों का उपयोग बढ़ता रहा, जिसे एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी | परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी, क्रोमैटोग्राफी, और प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा स्पेक्ट्रोस्कोपी सहित विश्लेषणात्मक तकनीकों की एक विस्तृत श्रृंखला पर लागू किया जा रहा है।

परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी
एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में, उदा. नाभिक का 1एच, 13सी और 29Si, आवृत्तियाँ चुंबकीय क्षेत्र पर निर्भर करती हैं, जो सभी प्रयोगों में समान नहीं है। इसलिए, आवृत्तियों को टेट्रामिथाइलसिलेन (टीएमएस) के सापेक्ष अंतर के रूप में रिपोर्ट किया जाता है, एक आंतरिक मानक जिसे जॉर्ज टीयर्स ने 1958 में प्रस्तावित किया था और जिसे शुद्ध और व्यावहारिक रसायन के अंतर्राष्ट्रीय संघ ने तब से समर्थन दिया है। टीएमएस के सापेक्ष अंतर को रासायनिक बदलाव कहा जाता है। टीएमएस एक आदर्श मानक के रूप में काम करता है क्योंकि यह अपेक्षाकृत निष्क्रिय है और इसके समान मिथाइल प्रोटॉन एक मजबूत अपफील्ड सिग्नल उत्पन्न करते हैं, जो अधिकांश अन्य प्रोटॉन से अलग होता है। यह अधिकांश कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है और इसके कम क्वथनांक के कारण आसवन के माध्यम से हटाने योग्य है। व्यवहार में, सामान्य सॉल्वैंट्स और टीएमएस के संकेतों के बीच अंतर ज्ञात है। इसलिए, वाणिज्यिक ड्यूटेरियम सॉल्वैंट्स में कोई टीएमएस जोड़ने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि आधुनिक उपकरण मौजूद प्रोटोनेटेड सॉल्वैंट्स की छोटी मात्रा का पता लगाने में सक्षम हैं। उपयोग किए जाने वाले लॉक विलायक को निर्दिष्ट करके, आधुनिक स्पेक्ट्रोमीटर नमूने को सही ढंग से संदर्भित करने में सक्षम हैं; वास्तव में, विलायक स्वयं आंतरिक मानक के रूप में कार्य करता है।

क्रोमैटोग्राफी
क्रोमैटोग्राफी में, प्रतिक्रिया कारक की गणना करके अन्य विश्लेषकों की एकाग्रता निर्धारित करने के लिए आंतरिक मानकों का उपयोग किया जाता है। चयनित आंतरिक मानक में समान अवधारण समय और व्युत्पन्नीकरण होना चाहिए। यह स्थिर होना चाहिए और नमूना घटकों में हस्तक्षेप नहीं करना चाहिए। यह नमूना इंजेक्शन जैसे प्रारंभिक चरणों में होने वाली अनिश्चितता को कम करता है। गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री | गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) में, विश्लेषण के समान संरचनाओं वाले ड्यूटेरेटेड यौगिक आमतौर पर प्रभावी आंतरिक मानकों के रूप में कार्य करते हैं। हालाँकि, नॉरल्यूसीन जैसे गैर-ड्यूटेरेटेड आंतरिक मानक हैं, जो अमीनो एसिड के विश्लेषण में लोकप्रिय है क्योंकि इसे सहवर्ती चोटियों से अलग किया जा सकता है। तरल क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एलसी-एमएस) के लिए एक आंतरिक मानक का चयन नियोजित आयनीकरण विधि पर निर्भर करता है। आंतरिक मानक को विश्लेषण के लिए तुलनीय आयनीकरण प्रतिक्रिया और विखंडन पैटर्न की आवश्यकता होती है। एलसी-एमएस आंतरिक मानक अक्सर आइसोटोप जैसे ड्यूटेरियम का उपयोग करके विश्लेषक की संरचना के अनुरूप होते हैं (2H), 13सी, 15N और 18ओ.

प्रेरक युग्मित प्लाज्मा
प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा स्पेक्ट्रोस्कोपी में एक आंतरिक मानक का चयन करना मुश्किल हो सकता है, क्योंकि नमूना मैट्रिक्स से संकेत विश्लेषण से संबंधित लोगों के साथ ओवरलैप हो सकते हैं। yttrium एक सामान्य आंतरिक मानक है जो अधिकांश नमूनों में स्वाभाविक रूप से अनुपस्थित है। इसमें मध्य-श्रेणी द्रव्यमान और उत्सर्जन दोनों लाइनें हैं जो कई विश्लेषणों में हस्तक्षेप नहीं करती हैं। येट्रियम सिग्नल की तीव्रता वह है जो विश्लेषणकर्ता से प्राप्त सिग्नल की तुलना में मिलती है। विवेचनात्मक रूप से संयोजित प्लाज्मा द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री | इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज्मा-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईसीपी-एमएस) में, विश्लेषण के समान द्रव्यमान वाली प्रजातियां आमतौर पर अच्छे आंतरिक मानकों के रूप में काम करती हैं, हालांकि हर मामले में नहीं। आईसीपी-एमएस में आंतरिक मानक की प्रभावशीलता में योगदान देने वाले कारकों में इसकी आयनीकरण क्षमता, तापीय धारिता में परिवर्तन और एन्ट्रापी में परिवर्तन विश्लेषण के कितने करीब हैं, शामिल हैं। आईसीपी OES |इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज़्मा-ऑप्टिकल एमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईसीपी-ओईएस) आंतरिक मानकों का चयन यह देखकर किया जा सकता है कि अलग-अलग प्रयोगात्मक स्थितियों के साथ विश्लेषण और आंतरिक मानक सिग्नल कैसे बदलते हैं। इसमें नमूना मैट्रिक्स या इंस्ट्रूमेंटेशन सेटिंग्स में समायोजन करना और यह मूल्यांकन करना शामिल है कि क्या चयनित आंतरिक मानक उसी तरह प्रतिक्रिया कर रहा है जिस तरह से विश्लेषण कर रहा है।

आंतरिक मानक विधि का उदाहरण
आंतरिक मानक विधि की कल्पना करने का एक तरीका एक अंशांकन वक्र बनाना है जो विधि का उपयोग नहीं करता है और एक अंशांकन वक्र जो विधि का उपयोग करता है। मान लीजिए कि अंशांकन समाधानों के एक सेट में निकल की ज्ञात सांद्रता है: 0 पीपीएम, 1.6 पीपीएम, 3.2 पीपीएम, 4.8 पीपीएम, 6.4 पीपीएम, और 8 पीपीएम। प्रत्येक समाधान में आंतरिक मानक के रूप में कार्य करने के लिए 5 पीपीएम येट्रियम भी होता है। यदि इन समाधानों को आईसीपी-ओईएस का उपयोग करके मापा जाता है, तो येट्रियम सिग्नल की तीव्रता सभी समाधानों में सुसंगत होनी चाहिए। यदि नहीं, तो निकल सिग्नल की तीव्रता भी अनिश्चित होने की संभावना है।

अंशांकन वक्र जो आंतरिक मानक पद्धति का उपयोग नहीं करता है वह मापों के बीच अनिश्चितता को नजरअंदाज करता है। निर्धारण का गुणांक (आर2) इस प्लॉट के लिए 0.9985 है।

आंतरिक मानक का उपयोग करने वाले अंशांकन वक्र में, y-अक्ष निकल सिग्नल और yttrium सिग्नल का अनुपात है। यह अनुपात निकल माप में अनिश्चितता से अप्रभावित है, क्योंकि इसे उसी तरह येट्रियम माप को प्रभावित करना चाहिए। इसका परिणाम उच्चतर R होता है2, 0.9993.