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RISOLUZIONE - SELETTIVITA - EFFICIENZA _3 - Coggle Diagram
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
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
R
= 2 x (tr2-tr1) / (tw1+tw2)
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)
R
a V lungh.colonna
R può essere calcolato
dal cromatogramma = 1 (puro 98%) o 1,5 (quasi puro)
Tw
= Larghezza
Altezza
FATTORE 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
Tanto più sono separati e tanto più è selettivo il processo ( e > Risoluzione )
E' definita come un
Rapporto dei Fattori di Capacità
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)
vuol dire cambiare il
fattore di Capacità
Cambiare gradiente
quindi agire sulla
Forza Ionica
(conc sale, pH..)
2_ Cambiare la
Temperatura
3_ Uso di
Specie Chim
che agiscono con 1 solo composto della miscela
EFFICIENZA
Quanto sono
LARGHI
i picchi
per capirla bisogna rifarsi al modello dei piatti teorici
.... Modello Ideale
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
per
le piccole molecole è trascurabile
per le grandi NO
Nella fase Mobile stagnante
si muovono per diffusione
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 <
Efficienza
B
<
flusso __H
>
quindi la
velocità ideale
è un
compromesso
tra i due
dp
= diametro particelle
deve essere il
più piccolo possibile
per limitare tutti questi fenomeni
Per le
mol piccole
si opera
>
l'ostacolo
alla A
< B
Cosa succede all'interno della colonna ?
Le molecole possono trovarsi:
NON Assorbite
Non interagiscono con la fase stazionaria
Intrappolate
Non interagiscono
ANCORA PERCHE
si muovono
Assorbite
LEGATE
alla fase stazionaria
Con che
Velocità si Muovono?
Coeff. di Diffusione
quindi con
caratteristiche
tipiche della molecola
Diffusione =
Mescolamento di 2 liquidi Miscibili
Dipende
dalla Costante
quanto velocemente un soluto diffonde nel solvente
Il processo avviene per fattori
Entro
pici
Influenzato :
Temperatura e Viscosità
Si assume che nella
fase Mobile Stagnante
non c'è flusso di liquido
quindi le molecole si muovono per diffusione
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)