マトリックス（化学分析）

化学分析において、マトリックスとは、サンプル中に含まれる分析対象物^{[ 1 ]}以外の成分を指します。マトリックスは、分析の実施方法や得られる結果の品質に大きな影響を与える可能性があります。このような影響はマトリックス効果と呼ばれています。^{[ 2 ]}たとえば、溶液のイオン強度は、分析対象の活量係数に影響を及ぼす可能性があります。 ^{[ 3 ] [ 4 ]}マトリックス効果を考慮する最も一般的な方法は、分析対象物濃度が既知の標準サンプルを使用して、サンプルのマトリックスにできるだけ近似するように検量線を作成することです。 ^{[ 2 ]}これは、マトリックスの影響が強い固体サンプルの場合に特に重要です。^{[ 5 ]}マトリックスが複雑または未知の場合は、標準添加法を使用できます。^{[ 3 ]}この技術では、サンプルの応答が、たとえば分析対象物に選択的な電極を使用して測定され、記録されます。次に、少量の標準溶液が添加され、応答が再び測定されます。理想的には、標準溶液の添加により分析対象物質の濃度が1.5～3倍に増加し、複数回の添加を平均化する必要があります。標準溶液の量は、マトリックスをできるだけ乱さない程度に少量に抑える必要があります。

マトリックス効果

マトリックスの増強と抑制は、 GC、HPLC、ICP などの現代の分析ルーチンで頻繁に観察されます。

マトリックス効果は次の式を使用して定量化されます。

${\displaystyle ME=100\left({\frac {A(抽出)}{A(標準)}}\right)}$

どこ

A(抽出物)は、マトリックス抽出物で希釈された分析対象物のピーク面積です。

A(標準)はマトリックスがない場合の分析対象物のピーク面積です。

両方の標準液中の分析対象物質の濃度は同じである必要があります。マトリックス効果値が100に近い場合、マトリックスの影響がないことを示します。マトリックス効果値が100未満の場合は抑制を示し、100を超える場合はマトリックスの影響が増強されていることを示します。

マトリックス効果の別の定義では、次の式を使用します。

${\displaystyle ME=100\left({\frac {A(抽出)}{A(標準)}}\right)-100}$

この定義の利点は、負の値は抑制を示し、正の値はマトリックス効果の兆候を示すことです。理想的には、値0はマトリックス効果が存在しないことを意味します。

参照

• 抽出（化学）

参考文献

1. IUPAC ,化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（1989年）「マトリックス（分析）」。 doi： 10.1351/goldbook.M03758
2. F. W. Fifield, PJ Haines.環境分析化学. Blackwell Publishing, 2000 , p. 4-5. ISBN 0-632-05383-6。
3. ハリス、DC 『定量化学分析』第4版、フリーマン、1995年、194、404頁。ISBN 0-7167-2508-8。
4. IUPAC ,化学用語大全、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（1989年）「マトリックス効果」。doi： 10.1351 /goldbook.M03759
5. マルコ・アウレリオ・ゼッツィ・アルーダ。サンプル調製のトレンド。 Nova Publishers、 2006 年、p. 15-18。 ISBN 1-60021-118-6。