Bant Genişletme
Sıvı kromatografinin istenmeyen özelliklerinden biri, çözünen maddenin kromatografik kolondan geçişi sırasında meydana gelen bant genişlemesi veya seyrelmesidir. Bant genişlemesine katkıda bulunan dört önemli faktör vardır, bunlar girdap difüzyonu, uzunlamasına difüzyon, kütle transferindeki varyasyonlar ve ekstra kolon etkileridir. Girdap difüzyonuna, çözünen moleküllerin geçtiği değişken boyutlu kanallar neden olur.
Daha geniş kanallarda moleküller, dar kanallardan daha hızlı hareket ederler ve bu nedenle bant genişlemesine neden olurlar; katı faz partiküllerinin şekli, girdap difüzyonunun bant genişlemesi üzerindeki gerçek etkisini belirler ve muntazam boyutta küresel partiküller kullanılarak ve bunları kolona eşit şekilde paketleyerek minimumda tutulabilir.
Girdap difüzyon derecesi tüm akış hızlarında benzerdir. Boyuna difüzyon, çözünen moleküllerin akış yönünde difüzyonunu ifade eder ve sıvılarda çözünen difüzivite düşük olduğundan (analiz süresinin aşırı uzun olmaması koşuluyla), ihmal edilebilir bir problemdir.
Kütle transferi problemleri, sabit ve hareketli fazlar arasında çözünen moleküllerin difüzyon hızındaki sınırlamalardan kaynaklanmaktadır. Özellikle, durağan faza daha derin yayılan moleküller, daha az derinlemesine yayılanların gerisinde kalacaktır.
Bu, yüksek akış hızları ile vurgulanacaktır ve en iyi, sabit fazın gözeneksiz bir partikül üzerine ince bir şekilde kaplanmasıyla en aza indirilebilir. Bununla birlikte, bu tür pellicular paclung’lar, kolonun yükleme kapasitesini azaltan nispeten büyük, kromatografik olarak inaktif bir çekirdek olması dezavantajından muzdariptir.
Elevatör bant nedir
Yanmaz Konveyör bant
Kauçuk lastik bant
bir osilatör devresi her zaman kare dalga üretir.
PLL yapısındaki faz dedektörünün çalışma prensibini
Flexco bant eki
Taşıyıcı bant sistemi
Salınım frekansı nedir
Kolon dışı bant genişlemesine, ya kromatografik sistemdeki aşırı ölü alan (örneğin, büyük iç hacimli bağlantı parçaları, tüpler, detektör hücreleri) ya da alternatif olarak yetersiz bir numune yerleştirme yöntemi neden olur. Bu nedenle, düşük veya daha iyisi sıfır ölü hacimli bağlantı parçalarının kullanılması ve enjeksiyon cihazının kolona mümkün olduğunca yakın olması önemlidir.
Bu dört faktör bant genişlemesine neden olur ve toplamları teorik bir plakaya eşdeğer yükseklik olan H’ye katkıda bulunacak şekilde ek olarak çalışır. Bu parametre, boylamsal difüzyon ve kütle transferinin katkısından dolayı akış hızına bağlıdır.
Bu nedenle bant genişlemesi, optimum bir akış hızı kullanılarak en aza indirilebilir. Bu ilişkiler hp genellikle dikey eksen olarak azaltılmış plaka yüksekliği (h) ve yatay eksen olarak azaltılmış hız (u) kullanılarak bir Knox grafiğinde görselleştirilir. Azaltılmış hız, formülle verilmiştir.
0, mobil fazda çözünen maddenin difüzyon katsayısıdır. Azaltılmış hız, kolon boyunca doğrusal akış hızını, parçacık gözeneklerine moleküler difüzyon hızıyla karşılaştırır.
D’nin deneysel tespiti bu kitabın kapsamı dışındadır, ancak yine de optimum akış hızının deneysel olarak belirlenmesi, teorik bir plakaya eşdeğer yüksekliğin en aza indirilmesi açısından önemlidir.
Saklama
Şimdiye kadar kolon ve durağan faz ile ilgili fiziksel parametreleri göz önünde bulundurduk; bununla birlikte, kromatografinin değeri, bir karışım içinde bulunan bileşenleri ayırma yeteneğinde yatmaktadır ve bu yetenek ölçülebilir.
Herhangi iki çözünen maddenin ayrılması için, her bir çözünen maddenin ayrıştırılması için farklı hacimlerde çözücünün gerekli olması için, kolondan geçişleri sırasında farklı şekilde tutulmaları gerekir. Bileşik A, bileşik B’den ayrılmıştır. Kalmayan bir bileşik, zamanla boşluk hacmi V içinde ayrıştırılacaktır.
Tutulan bir bileşik, daha büyük bir hacim V’nin kolondan daha uzun bir t, süresi içinde geçmesinden sonra ayrıştırılır. Tutma derecesinin ortak bir ölçüsü, akış oranının sabit kalması şartıyla aşağıdaki denklemden hesaplanabilen kapasite faktörüdür (k ‘):
k ’= (V, -V,) / V, = (2, -t,) / t
burada k ‘, belirli bir çözünen maddenin elüsyonu için gereken sütun hacmi sayısıdır. Teorik olarak, sabit fazdaki çözünen madde kütlesinin mobil fazdaki çözünen madde kütlesine oranı olarak tanımlanabilir. Bu tanım kullanılarak, kapasite faktörü (k ’), temel K parametresi, dağıtım veya bölme katsayısı ile ilişkilendirilebilir:
k ’= M, / M, = (C, / C,) X (V, / V,) = KX (V, / V,)
M, durağan fazdaki çözünen madde kütlesidir, M, hareketli fazdaki çözünen madde kütlesidir, C, durağan fazdaki çözünen madde konsantrasyonudur ve C, hareketli fazdaki çözünen madde konsantrasyonudur.
Bu ilişkiden, çözünen madde tutulmasının iki faz arasındaki termodinamik dağılımla doğrudan ilişkili olduğu görülebilir. Tutulmanın, iki fazın kimyasal yapısında veya sıcaklığındaki bir değişiklik veya fazların hacmindeki değişikliklerle değiştirilebilir.
Kapasite faktörüyle yakından ilişkili ancak daha az yaygın olarak kullanılan bir parametre, mobil fazdaki çözünen maddenin fraksiyonu veya alternatif olarak çözünen maddenin kat ettiği mesafenin çözücü tarafından kat edilen mesafeye oranı olarak tanımlanan tutma oranı R’dir:
R = ila / t, = 1 / (1 + k ’)
R normalde ince tabakalı bir kromatografi plakasından veya bir kağıt kromatogramından elde edilen sonuçları ifade etmek için kullanılırken k ‘, kolon kromatografisi için ayrılmıştır.
Bileşen A’nın bileşen B’den ayrılması, ayırma faktörü veya seçicilik (a) ile ifade edilebilir, bu basitçe kapasite faktörlerinin oranıdır:
a = k ’(A) / k’ (B)
Çözüm
İdeal olarak, küçük bir hacimde bir kromatografik sütuna uygulanan bir bileşen karışımından oluşan bir çözelti, tamamen ayrılacak ve her çözünen aynı küçük hacimde ayrıştırılacaktır. Bununla birlikte, daha önce tartışıldığı gibi, çözünen bantlar bir kromatografik kolondan aşağı hareket ettikçe genişler.
L uzunluğundaki bir sütun için, genişlemenin L ile yönsel olarak orantılı olduğunu gördük. Sonuç olarak, bant merkezlerinin ayrılması her zaman gerekli bir ayırma sağlarken, buna orantılı olarak yeterince uzun bir artış, ancak pratikte çözünen madde de olacaktır. tespit etmek için seyreltin, aksi takdirde akışa neden olmak için gereken basınç, ekipmanın güvenli bir şekilde çalışmasına izin vermek için çok yüksek olacaktır.
Bu tür problemler, çözünen maddelerin seçici olarak tutulacağı şekilde dikkatli bir sabit ve mobil faz seçimi ile aşılabilir. İki bileşenin çözünürlüğü (R,) ne kadar iyi ayrıldıklarının bir ölçüsüdür ve aşağıdaki denklemle tanımlanır:
R, = alıkonma süresindeki fark / ortalama tepe taban genişliği;
= 2 (t, ”- tP) / (WA + WB)
WA ve WB, t ile aynı birimlerde tepe taban genişlikleridir.