Хроматографические методы в анализе лекарственных и токсичных веществ. Стоянова О.Ф - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

15
Поскольку скорость перемещения зоны данного вещества в колонке
обратно пропорциональна коэффициенту распределения , вещества с
разными D будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что
и приводит к их хроматографическому разделению . Для разделения нужно
так подобрать подвижную и неподвижную фазы , чтобы D
1
≠D
2
. Поскольку
k
'
=D×(V
s
/V
m
), то повысить селективность колонки можно за счет
изменения объема подвижной фазы . Величину k
'
можно изменять,
варьируя D, V
S
, а также V
m
. При малых k
'
компоненты , как уже
указывалось, слабо удерживаются колонкой и наблюдается плохое
разделение . При больших k
'
разделение улучшается , но время
хроматографирования увеличивается . Оптимальные значения k
'
лежат в
интервале 1,5 - 4.
Разделение двух соседних пиков характеризуется разрешением R
S
(разрешение пиков ), которое описывается уравнением :
,2
2/)(
12
12
12
12
ωωωω +
−
=
+
−
=
RRRR
S
tttt
R
(19)
где ω
1
и ω
2
– ширина пиков , измеренная у их основания .
Для двух разных пиков ω
1
= ω
2
, тогда
12
ωω
RR
S
tt
R
∆
=
∆
=
(20)
Как видно из уравнения (19), разрешение пиков зависит от их ширины и от
расстояния между максимумами пиков . Учитывая уравнение (7), (12), (18),
приходим к выводу, что разрешение является функцией эффективности
(N), коэффициента селективности (α) и емкости (k
1
) колонки:
+
×
−
=
,
,
1
1
4
1
k
k
NR
S
α
α
(21)
Из этого уравнения легко рассчитать число теоретических тарелок ,
необходимое для разделения с заданным разрешением :
2
2
,
,
2
1
1
16
−
+
=
α
α
k
k
RN
S
(22)
На рис.6 показано влияние эффективности колонки и селективности
сорбента на разделение смеси двух веществ . Оптимизация разделения
сводится к выбору лучшего сочетания параметров , входящих в уравнение
(22). Так , например, для увеличения R
1
в два раза нужно увеличить
эффективность (N) или длину колонки (α) в 4 раза. В большей степени на
величину R
1
влияет коэффициент селективности : при изменении α от 1,02
до 1,04 R
1
увеличивается в 2 раза. 
                                        15
       П осколькускорость перемещ ения з оны д анног    ов ещ еств а в колонке
обратно пропорциональна коэ ффициенту распред еления , в ещ еств а с
раз ны ми D буд утперемещ аться в д ольколонки с раз ны м и скоростя ми, что
и прив од итк их хроматог    рафическомураз д елению. Д ля раз д еления нужно
так под обратьпод в ижную и непод в ижную фаз ы , чтобы D1 ≠ D2 . П оскольку
k'=D×(Vs/Vm), то пов ы сить селектив ность колонки можно з а счет
из менения объема под в ижной фаз ы . В еличину k' можно из меня ть,
в арьируя D, VS , а также Vm. П ри малы х k' компоненты , как уже
указ ы в алось, слабо уд ержив аются колонкой и наблюд ается плохое
раз д еление. П ри больш их          k' раз д еление улучш ается , но в ремя
хроматографиров ания ув еличив ается . О птимальны е з начения k' лежат в
интерв але 1,5 - 4.
       Раз д еление д в ух сосед них пиков характериз уется ра зре ше ни е м RS
(разреш ение пиков ), которое описы в ается урав нением :
                t R 2 − t R1     t −t
      RS =                    = 2 R 2 R1 ,                               (19)
              (ω 2 + ω1 ) / 2    ω 2 + ω1
где ω 1 и ω 2 – ш ирина пиков , из меренная               у их    основ ания .
Д ля д в ух раз ны х пиков ω 1 = ω 2 , тогда

              ∆t R ∆t R
       RS =       =                                                      (20)
              ω2    ω1
К ак в ид ноиз урав нения (19), раз реш ение пиков з ав иситотих ш ирины и от
расстоя ния межд умаксим умам и пиков . У читы в ая урав нение (7), (12), (18),
приход им к в ы в од у, что раз реш ение я в ля ется функцией э ффектив ности
(N), коэ ффициентаселектив ности (α) и емкости (k1) колонки:

              α − 1   k 
                          ,
           1
      RS =   N      ×    ,                                           (21)
           4   α  1 + k 
     И з э тог
             оурав нения лег    корассчитать числотеоретических тарелок,
необход имое д ля раз д еления с з ад анны м раз реш ением :

                         2
                k , + 1  α 
                                  2

       N = 16R  ,  
                2
                                                                        (22)
                k  α − 1
                S




       Н а рис.6 показ анов лия ние э ффектив ности колонки и селектив ности
сорбента на раз д еление смеси д в ух в ещ еств . О птимиз ация раз д еления
св од ится к в ы борулучш ег осочетания параметров , в ход я щ их в урав нение
(22). Т ак, например, д ля ув еличения R1 в д в а раз а нужно ув еличить
э ффектив ность (N) или д линуколонки (α) в 4 раз а. В больш ей степени на
в еличину R1 в лия еткоэ ффициентселектив ности: при из менении α от1,02
д о1,04 R1 ув еличив ается в 2 раз а.

Страницы