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