KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA

Az előadások a következő témára: "KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA"— Előadás másolata:

1 KROMATOGRÁFIÁS FOGALMAK DEFINICIÓJA
RETENCIÓS IDŐ (tR) Az az idő, mely a minta adagolásától az adott alkotónak a detektorban maximális koncentrációban való meg-jelenéséig eltelik. HOLT IDŐ (t0) Az inert eluens rendszeren való áthaladásához szükséges idő. REDUKÁLT RETENCIÓS IDŐ (t’R) t’R = tR-t0 RETENCIÓS TÉRFOGAT (VR) VR = tRF F = eluens térfogati áramlási sebessége (ml/min)

2 Redukált retenciós idő t’R = tR(retenciós idő)-t0(holt idő)
Míg a mozgó fázisban eltöltött idő a holtidővel jellemezhető (t0), addig az állófázisban eltöltött időt a korrigált retenciós idő (tR’) adja meg.

3 Csúcs elúciós profil Ki = ci,s ci,m
This displacement causes the concentration of solute in the mobile phase at the front of the peak to exceed the equilibrium concentration with respect to that in the stationary phase. As a consequence, a net quantity of solute in the front part of the peak is continually entering the stationary phase from the mobile phase in an attempt to re-establish equilibrium. At the rear of the peak, the reverse occurs. As the concentration profile moves forward, the concentration of solute in the stationary phase at the rear of the peak is now in excess of the equilibrium concentration.

4 Elválasztás hajtóerje: μi,s # μi,m s = állófázis, m = mozgó fázis
Kváziegyensúly jellemzése: Ki = ci,s ci = mi mi = niMi ci,m V Ki = ni,sMiVm = ki Vm ni,m MiVs Vs ki = i-edik alkotó retenciós tényezője (kapacítás faktor) Vm = mozgófázis térfogata Vs = állófázis térfogata Kvázisztatikus egyensúlyi rendszer: K = c1 vegyület koncentrációja az álló fázisban ↓c2 vegyület koncentrációja a mozgó fázisban Megoszlási állandó A megoszlási hányados az egyes komponensek állófázishoz való affinitását jellemzi egy adott hőmérsékleten. Minél nagyobb K értéke egy adott komponensre nézve annál több időt tölt ez a komponens az állófázisban, azaz annál nagyobb a retenciós ideje. Tehát az egyszerre injektált komponensek eltérő idő elteltével érik el a az oszlop végét, így jöhet létre az elválasztás. tR’=tR-t0

5 Ki= kiβ ki = ni,s = tR,i - t0 = t’Ri ni,m t0 t0
FÁZISARÁNY (β) β = Vm Vs Ki= kiβ ki = ni,s = tR,i - t0 = t’Ri ni,m t t0 Ideális elválasztás: 1 < ki < 5 SZELEKTIVITÁSI TÉNYEZŐ (α) α = K2 = k2 = t’R2 K1 k1 t’R1 α › 1,05, feltéve, hogy t’R2 > t’R1 ki a molszámok viszonya és időhányadossal is kifejezhető.

6 A szelektivitási tényezőt az álló- és mozgó fázis anyagi minősége, összetétele és az elválasztás hőmérséklete határozza meg elsődlegesen. Ezek változtatásának döntő befolyása van a felbontásra! A retenciós tényezőt az állófázis filmvastag-ságával tudjuk növelni (Vs!), ennek hatása azonban nem jelentős.

7 α1 = α2 ?

8 Kromatogram kialakulása
. A csúcskiszélesedés úgy is interpretálható, hogy adott anyagnak az oszlop elején egyszerre induló molekulái nem egyszerre érnek az oszlop végére, tehát nem mindegyik halad az adott molekulafajtára jellemző átlagsebességgel. A sebességnek (és így a tartózkodási időnek) a diszperziója a csúcskiszélesedés másik értelmezése.

9 Általános eluciós probléma

10 TÁNYÉRELMÉLET Az elválasztás akkor hatékony, ha a csúcsok szélessége nagyon kicsi → ezt jellemezzük az ELMÉLETI TÁNYÉR-SZÁMMAL: N = tR 2 = 16 tR 2 σ ω Minél nagyobb N, annál hatékonyabb az elválasztás N = N növelhető: - oszlophossz↑; szemcseméret↓; - hőmérséklet↑; belső átmérő↓; - áramlási sebesség↓↑. The plate model supposes that the chromatographic column is contains a large number of separate layers, called theoretical plates. Separate equilibrations of the sample between the stationary and mobile phase occur in these "plates". The analyte moves down the column by transfer of equilibrated mobile phase from one plate to the next. It is important to remember that the plates do not really exist; they are a figment of the imagination that helps us understand the processes at work in the column.They also serve as a way of measuring column efficiency, either by stating the number of theoretical plates in a column, N (the more plates the better), ω = 4σ σ2 = variancia

11 Distillation HPLC chromatographic  parameter , efficiency alatt

12 Normális sűrűségfüggvények különböző szórásokra

13

14 Gauss görbe alakú elúciós görbe
tR 2σ Félérték szélesség ω = 4 σ

15 ELMÉLETI TÁNYÉRMAGASSÁG (H)
H = L = L ω L = oszlophossz N tR ω/ tR = relatív csúcsszélesség Minél kisebb H, annál hatékonyabb az elválasztás. FELBONTÓKÉPESSÉG (Rs) Rs = tR2 - tR1 = 2 (tR2 - tR1) ≥ 1,5 2 (σ2 + σ1) ω2 + ω1 Rs = √N (α-1) k 4 α (1+k)

16 Felbontóképesség (R) egymás melletti csúcsokra

17 Rs = tR2 - tR1 = 1,5 2 (σ2 + σ1) ha σ2 = σ1→ Rs = 6σ/4 σ
Csúcspárok közötti távolság

18 Rs = √N (α-1) k 4 α (1+k) N α k √N/4 (α-1)/α k/(1+k) Rs 20×103 1,05 5
35,35 0,05 0,83 1,47 40×103 50,00 2,08 60×103 61,23 2,54 80×103 70,70 2,93 1,10 0,09 2,61 1,15 0,13 3,81 1,20 0,17 4,89 10 0,90 1,60 15 0,94 1,66 20 0,95 1,68

19 A hatékonyság és a szelektívitás hatása az elválasztásra

20 earl - electronic analytical reference library – Contents
HPLC chromatographic  parameter alatt, resolution