Teoria cromatului
TEORIA CROMATOGRAFIEI (2)
2-1- FORMA VÂRFILOR ÎN CROMATOGRAFIE
În momentul injectării, al duratei (dt), vârful cromatografiei „viitoare” are un profil dreptunghiular;
la ieșirea coloanei, se găsește deformat conform unei legi statistice aproximativ „normale”, este o curbă gaussiană.
Ecuația matematică y = f (t) a curbei Gauss este:
O curbă gaussiană se caracterizează prin următorii parametri: (Cf figura 2-1)
1-Abaterea standard = s. Abaterea standard s corespunde cu jumătate din lățimea vârfului măsurată la 60,6% din înălțimea sa.
2- Varianță = s 2
3- Lățimea la înălțimea medie = d măsurată la h/2. Avem relația: d = 2,35 s. (ec. 2-1)
4- „baza” vârfului = w. Această bază este extrapolată de tangențe la cele două ramuri și trecând prin punctele de inflexiune ale curbei Gaussiene.
Avem relația: w = 4 s. (ec. 2-2)
O consecință a distribuției statistice „normale” este că 95,4% din valorile vârfului t r se află în intervalul [t r-2 s; t r + 2 s]
2-2 -MODELUL TAVILOR TEORETICE
În jurul anului 1950, MARTIN și SYNGE au încercat să justifice forma vârfurilor de cromatografie, comparând o coloană de cromatografie cu o coloană de distilare.
Ceea ce s-a dovedit ulterior a fi incorect (cele 2 fenomene sunt fizic diferite).
2-2-1 Conceptul de platforme teoretice
O coloană de N plăci teoretice este o coloană împărțită în N discuri cilindrice mici succesive.
Se presupune că faza mobilă progresează nu continuu, ci prin salturi succesive de la un platou teoretic la altul.,
se observă o retenție a solutului S, datorită echilibrului acestui produs între faza mobilă (Spm) și faza staționară (Sps).
O coloană reală va avea deci „N plăci teoretice” dacă se comportă ca o „coloană teoretică de distilare” a N plăci.
În această teorie, vârfurile de cromatografie au o formă gaussiană și varianța s 2 este legată de numărul de plăci teoretice N și de timpul de retenție tr prin relația:
Prin urmare, N crește odată cu timpul de reținere și scade dacă lățimea vârfurilor crește.
Conform relației 2-3, o coloană de cromatografie „bună” care duce la vârfuri fine (s mici) pentru timpi de retenție ridicate (t r), este deci caracterizată.
printr-un număr mare de plăci teoretice N.
Putem calcula N în funcție de cantitățile experimentale în 3 moduri diferite:
Interesul noțiunii de plăci teoretice este de a ne oferi o idee despre eficiența unei coloane, dar numai ordinea de mărime a lui N trebuie luată în considerare.
Deși această noțiune de platforme teoretice este rezultatul unei teorii care s-a dovedit a fi inexactă, ea este încă folosită pentru că este o noțiune simplă și care este bine ancorată în obiceiurile cromatografilor. Producătorii de coloane dau întotdeauna în specificații numărul de plăci teoretice N pentru a caracteriza eficiența coloanei lor.
În GC, N este dat pentru un produs dat, adesea tridecan (C13H28)
2-2-2 Conceptul de înălțime echivalent cu un platou teoretic