RISOLUZIONE - SELETTIVITA - EFFICIENZA _3
RISOLUZIONE
Concetti
Capacità di separare i composti e di raccoglierli in maniera diversa
Esprime il grado di separazione tra 2 specie
Racchiude sia il concetto di selettività che di efficienza
Il risultato di un cromatogramma
Picco Gaussiano
Tr = tempo di ritenzione
Tw = Larghezza
Altezza
è correlato alla SELETTIVITA' (quanto sn separati i picchi)
Al differente tempo con cui escono i picchi
diviso la Media dell'ampiezza dei picchi alla base / 2
FATTORE DI CAPACITà
R = 2 x (tr2-tr1) / (tw1+tw2)
R a V lungh.colonna
R può essere calcolato dal cromatogramma = 1 (puro 98%) o 1,5 (quasi puro)
R = V N/4 (a-1/a) (1+k'2 / k'2)
Più è ALTO N
e più Efficiente è il processo
Alfa
è la selettività ( rapporto dei fattori di capacità)
è il rapporto tra
N° moli di Legate e N° di moli Libere X la Concentrazione
E possibile calcolarlo attraverso una cromatografia
K è dato da : V di Ritenzione - V Morto / V Morto
K è adimensionale e non dipende
dalla qualità delle colonna
dal flusso
SELETTIVITà
Quanto sono separati i picchi
E' definita come un Rapporto dei Fattori di Capacità
Tanto più sono separati e tanto più è selettivo il processo ( e > Risoluzione )
Costante di Equilibrio tra Fase Mobile /Fase Stazionaria
Dipende
Costante di Ripartizione
quanto la Specie 1 interagisce con la fase stazionaria rispetto alla Specie 2
Fattori Termodinamici
X > la Selettività
1_ Cambiare la Composizione
della Fase Stazionaria (equilibrio la colonna)
Fase Mobile (fase liquida)
2_ Cambiare la Temperatura
vuol dire cambiare il fattore di Capacità
Cambiare gradiente
quindi agire sulla Forza Ionica (conc sale, pH..)
3_ Uso di Specie Chim che agiscono con 1 solo composto della miscela
EFFICIENZA
Quanto sono LARGHI i picchi
.... Modello Ideale
Cosa succede all'interno della colonna ?
Le molecole possono trovarsi:
NON Assorbite
Intrappolate
Assorbite
Non interagiscono con la fase stazionaria
Non interagiscono ANCORA PERCHE si muovono
LEGATE alla fase stazionaria
Con che Velocità si Muovono?
Coeff. di Diffusione
quindi con caratteristiche tipiche della molecola
Si assume che nella fase Mobile Stagnante non c'è flusso di liquido
quindi le molecole si muovono per diffusione
Diffusione =
Mescolamento di 2 liquidi Miscibili
Dipende dalla Costante
quanto velocemente un soluto diffonde nel solvente
Il processo avviene per fattori Entropici
Influenzato :
Temperatura e Viscosità
Coeff. di Ripartizione
è la concentrazione delle mol. Assorbite rispetto alla concentrazione totale delle molecole che ho in soluzione
Va da 0 a 1 (100%attaccate)
per capirla bisogna rifarsi al modello dei piatti teorici
Definizione
" è l'Altezza del piatto teorico che è = lungo tutta la colonna
Modello dei PT
Suddivido la colonna in un n° di PT
Abbiamo un supporto solido, la fase stazionaria nella quale interagiscono le molecole
Si instaura un EQUILIBRIO tra soluto della fase stazionaria e soluto fase mobile
successivamente si passa al piatto sotto
e la sostanza scenderà lungo tutta la colonna
Quindi > è il n°PT (cioè < h PT)
> Efficienza
Se N° è elevato la sostanza che si ripartisce assume il profilo di una funz. Gaussiana
Abbiamo una costante ( h altezza del picco )
X l'esponenziale di
- meno una Variabile al 2
L'Efficienza si può Quantificare
ed è dettata dal N° di PT e si può calcolare per un picco
Siccome è difficile valutare l'ampiezza del picco alla base
meglio mettersi a metà altezza
n° PT 5,55 x (Tr / Ampiezza metà altezza ) 2
Si può calcolare anche H = L/N
... Modello Reale
"... è la Velocità di allargamento della banda al passaggio del soluto all'interno della colonna "
E' influenzata da 3 fenomeni cinetici contribuiscono all'allargamento della banda)
1_ DIFFUSIONE TURBOLENTA
Le mol percorreranno la colonna in maniera diversa (prima o dopo)
per ovviare
paking della colonna (resina più piccola e regolare)
2_ DIFFUSIONE LONGITUDINALE
Il flusso guida nella direzione
il campione segue percorsi casuali dei moti Browniani
alcune mol si porteranno avanti / indietro
Influenzata dal coeff di diffusione
piccole mol = > Diffusione e > Coeff.Diff
per ovviare (< tempo di permanenza)
Impacchettamento
< Coeff di diffusione
Velocità di flusso
3_ DEVIAZIONE DALL'IDEALITA
Condizione :
La > parte delle Mol interagisce all'interno della particella di resina
Nella fase Mobile stagnante si muovono per diffusione
per le piccole molecole è trascurabile per le grandi NO
Ho particelle INTRAPPOLATE che a seconda se interagiscono in profondità o in superficie usciranno Prima o Dopo
Per ovviare :
1_ La mol deve diffondere + velocemente (>coeff di diff)
2_ < Flusso
alla fine sarà un compromesso se andare Veloce / lento
3_ Ridurre il diametro della particella di resina
MODELLO VAN DEEMTER
Metodo di Quantificazione
" Parla dell'Efficienza di un processo cromatografico
H = A/v + B/v + C
H deve essere più piccolo possibile
è influenzata dai 3 fenomeni visti
A_ Diff.Long
B_ Deviazione
C_ Diff.Turbo
La velocità del flusso è importante per A°e B°
per LIMITARE
A
> flusso___H <
B
< flusso __H >
Efficienza
dp= diametro particelle
quindi la velocità ideale è un compromesso tra i due
deve essere il più piccolo possibile
per limitare tutti questi fenomeni
Per le mol piccole si opera
> l'ostacolo alla A
< B