CROMATOGRAFIA DOTT. JOANNA IZABELA LACHOWICZ

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1 CROMATOGRAFIA DOTT. JOANNA IZABELA LACHOWICZ

2 RISOLUZIONE DELLA COLONNA R= R= R= ΔZ ½(W A +W B ) 2ΔZ (W A +W B ) 2[(t R ) B (t R ) A ] (W A +W B )

3 RISOLUZIONE E PARAMETRI DELLA SEPARAZIONE ϒ- fattore della separazione. Quando ta=341, e tb=348 ϒ=348/341=1,0205 (sempre> 1) ESEMPIO 1 Quanto deve essere N, per avere risoluzione 2 di due bande? piatti

4 RISOLUZIONE E PARAMETRI DELLA SEPARAZIONE R = N 4 α 1 α k B 1 + kb k B fattore di ritenzione della specie che si muove più lentamente e α il fattore di selettività. N = 16R 2 α α kb 2 k B

5 16R 2 H u α α kb (kb) 2 3 (t R ) B = u è la velocità lineare della fase mobile ESEMPIO 2 Le sostanze A e B hanno tempo di ritenzione rispettivamente di 16,40 e 17,63 min per una colonna da 30,0 cm. Una specie non trattenuta passa attraverso la colonna in 1,30 min. Le larghezze del picco (alla base) per A e B sono rispettivamente 1,11 e 1,21 min. Calcolate: a) La risoluzione della colonna b) Il numero medio di piatti nella colonna c) L altezza del piatto d) La lunghezza della colonna necessaria ad ottenere una risoluzione di 1,5 e) Il tempo richiesto per eluire la sostanza B sulla colonna che dà un valore di R 1,5

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8 EQUAZIONI DA CAPIRE

9 ESEMPIO 3 La sostanza A ha tempo di ritenzione di 10 min, mentre la sostanza B ha tempo di ritenzione 11 min. Quanti piatti teorici devi avere per la risoluzione 1,5 (la colonna è 25 cm lunga)? Quanto deve essere l altezza teorica del piatto?

10 ALLARGAMETO DI BANDA

11 Deve essere al meno < 2

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13 OVERLOADING

14 TAILING Dipende da diversi k (fattore di ritenzione) Alcuni siti/gruppi funzionali della fase stazionaria legano più forte impureze della colonna

15 L EFFICIENZA DELLA COLONNA L allargamento della banda riflette una perdita di efficienza della colonna Più bassa è la velocità dei processi di trasferimento della massa che siano durante la migrazione di un soluto lungo la colonna Maggiore sarà allargamento della banda all uscita dalla colonna.

16 VAN DEEMTER H = B u + C su + C M u

17 VAN DEEMTER H = B u + C su + C M u H = B u + C Su + A Colonne impaccate ad elevate velocità di flusso

18 DIFFUSIONE LONGITUDINALE H = B u + C su + C M u B = 2 γ Dm D m coefficiente di diffusione γ dipende dalla superficie delle particelle della fase stazionaria Importante nella Gas Cromatografia

19 TRASFERIMENTO DI MASSA NELLA FASE STAZIONARIA Lento = buono equilibrio H = B u + C su + C M u C s = d f 2 D s k (1 + k) 2 Veloce = niente equilibrio d f Spessore del ricoprimento liquido della fase stazionaria D s diffusione nella fase stazionaria k fattore di ritenzione

20 TRASFERIMENTO DI MASSA NELLA FASE MOBILE H = B u + C su + C M u A = 2γd p γ dipende dalla struttura del impaccamento della colonna d p diametro degli granuli della fase stazionaria C m = γd p 2 D m γ dipende dalla struttura del impaccamento della colonna d p diametro della particella di impaccamento D m coefficiente della diffusione nella fase mobile

21 A A = 2γd p γ dipende dalla struttura del impaccamento della colonna d p diametro degli granuli della fase stazionaria Dipende da: - Volume della iniezione - Volume nel rivelatore

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23 COME MIGLIORARE: H = B u + C Su + A Non è un problema nella GC Diametro della particella di impaccamento più piccolo Volumi inetatti nella colonna più piccoli Aumentare velocità della fase mobile Spessore della fase stazionaria più fine Diminuire velocità della fase mobile

24 VARIABILI CHE INFLUENZANO L EFFICIENZA DELLA COLONNA VARIABILI SIMBOLO UNITA USUALI Velocità lineare della fase mobile u [cm/s] Coefficiente di diffusione nella fase mobile* D M [cm 2 /s] Coefficiente di diffusione nella fase stazionaria* D S [cm 2 /s] Fattore di ritenzione k adimensionale Diametro della particella di impaccamento d p cm Spessore del ricoprimento liquido della fase stazionaria d f cm * Aumenta con l aumentare della temperatura e al diminuire della viscosità