лекции. Вопросы лекции
![]()
|
Оценка параметров эффективности и селективности хроматографической колонкиДля того, чтобы разделение двух последовательных пиков стало заметным, необходимо, чтобы расстояние между максимумами пиков на оси времени (Δt) было больше, чем ширина пиков у основания, выраженная через их стандартные квадратичные отклонения. Установлено, что достаточное разделение происходит лишь в том случае, если: Δt = 2(σ1+ σ2). При существовании соотношения Δt≤ (σ1 + σ2),перекрытие (наложение) пиков настолько велико, что оба компонента воспринимаются детектором как одно вещество. Практически полное разделение происходит при условии: ![]() С помощью соотношений (31), (32) и (33) можно непосредственно установить, произошло разделение компонентов или нет. Однако величины Δt и σ настолько сильно зависят от внешних условий, что становится невозможным на их основе сделать какие-либо выводы о параметрах разделительной колонки. Подставив в уравнение (31) вместо Δt разность (t2 - t1) и разделив обе части уравнения на время удерживания первого компонента t1, получим ![]() Относительные величины ![]() ![]() Из уравнения (34) следует, что главную роль в процессе разделения веществ в колонке играют: -отношение значений абсолютных времен удерживания ![]() -относительные стандартные отклонения пиков ![]() ![]() Таким образом, определяющими для процесса разделения веществ являются следующие два свойства хроматографической колонки: первое характеризуется различием во времени, в течение которого колонка удерживает разделяемые компоненты, называется разделительным действием или селективностью и количественно оценивается величиной отношения ![]() второе определяет меру размывания каждого пика относительно среднего значения времени, т.е. относительную ширину пика, называется эффективностью разделения и количественно оценивается величиной отношения ![]() Под селективностью в самом общем смысле понимают способность хроматографической системы (сорбента и подвижной фазы) делить данную пару соединений. Как видно из изложенного в предыдущих разделах, роль хроматографической системы сводится, прежде всего к тому, чтобы обеспечить различие в скоростях перемещения компонентов. Чем больше это различие, тем сильнее раздвинуты максимумы пиков или пятна на пластине и тем лучше их разделение. Поэтому представляется логичным в качестве меры селективности использовать отношение скоростей перемещения компонентов. Коэффициент селективности a является мерой относительного удерживания или относительной подвижности разделяемых веществ: ![]() где t'R1 и t'R2- исправленное время удерживания соответственно веществ 1 и 2, VR’1и VR’2- исправленный удерживаемый объем соответственно веществ 1 и 2, k'1 и k'2 - коэффициенты емкости этих веществ. Если α = 1, разделение компонентов сложного вещества невозможно, так как их характеристики одинаковы и на хроматограмме образуется один пик. Для разделения компонентов необходимо подобрать такие условия, чтобы разделяемые вещества перемещались по колонке с разными скоростями. Это достигается главным образом подбором соответствующей подвижной и неподвижной фазы. Так как a зависит от коэффициентов емкости k' разделяемых компонентов, то повысив селективность разделения этих компонентов можно, увеличить объем неподвижной фазы, т. е. увеличив длину колонки и объем содержащегося в ней сорбента или неподвижной жидкой фазы. ![]() ![]() Разделение двух соседних хроматографических пиков характеризуется разрешением Rs, (критерием разделения) которое описывается уравнением ![]() где ω1, ω2- ширина пиков у их основания. ![]() Для плохо разделяющихся пиков предложено несколько критериев: ![]() ![]() Критерий разделения меняется от 0 до бесконечности. Полное разделение пиков достигается при Rs=1. Кроме того критерий разделения можно представить в виде произведения: ![]() Где Kc критерий селективности, который показывает избирательность хроматографической колонки по отношению к данной паре разделяемых веществ. Он показывает увеличение расстояния между максимумами в ходе хроматографического разделения: ![]() ![]() Данная формула удовлетворительно описывает избирательность колонки с большими значениями времен удерживания. Если хотят охарактеризовать избирательность колонки для слабосорбирующихся веществ, в данную формулу подставляют исправленные времена удерживания. ![]() |