Du vil altid være sikker på, at du tager den rigtige medicin. Det er vigtigt at kontrollere, at de farmaceutiske lægemidler, der sælges, overholder standarder og forskrifter. Gaskromatografi, en måde forskere kontrollerer for forurenende stoffer i stoffer og fødevaretilsætningsstoffer, lader ingeniører gøre dette. Du kan lære mere om metoderne til kromatografiseparation, der lader forskere og ingeniører kontrollere kvaliteten af mange forskellige stoffer.
Adskillelse af kromatografi
Når en kemiker ønsker at sikre sig, at en prøve af et stof er lavet i passende forhold komponenter, kan hun udføre kromatografiforsøg, der adskiller stoffer ved forskellige ejendomme.
Et eksempel, gaskromatografi, adskiller komponenter i et opløst stof ved at bestemme, hvor hurtigt det reagerer med silicavæske. Reaktionshastigheden eller hvilken som helst anden egenskab der måles, kan sammenlignes med kendte målinger for at bestemme identiteten af stoffets bestanddele.
Disse kromatografiresultater producerer grafer, der viser toppe og dale, der fortæller dig, hvor udbredte visse stoffer er. Du kan måle mængder som f.eks
Disse grafer giver dig mulighed for at udføre beregninger, der overvejer eksperimentelle observationer, mens du demonstrerer, hvordan de relaterer sig til teori. Dettilbageholdelsestidbeskriver placeringen af et maksimalt maksimum for en bestemt forbindelse. Dette afhænger af kræfterne mellem gaspartiklerne og de flydende, da stoffet adskiller sig selv.
I gaskromatografi udøver gassen ikke en kraft, der kan tiltrække sig selv til det opløste stof, så denne del af kromatografiforsøget påvirker ikke retentionstiden.
Forskere sammenligner teori med eksperiment med at bestemme tilstedeværelsen af "teoretiske plader, "lag i den kromatografiske søjle, der skelner mellem komponenterne i prøven. Antallet af teoretiske plader bruges til at måle præstationen for selve de kromatografiske søjler.
Plade højde kromatografi formel
Kolonnen, der adskiller komponenterne, bruger plader til at måle komponenternes overflod. Det betyder, at brug af flere plader kan hjælpe dig med at opnå mere præcise resultater med bedre opløsning. Du kan endda bruge"højde svarende til en teoretisk plade" (HETP)i ligningen
HETP = A + \ frac {B} {v} + Cv
for Eddy-diffusionsudtrykEN, langsgående diffusionsudtrykB, modstand mod masseoverførselskoefficientCog lineær hastighedv.
DetVirvel-diffusionsudtryktegner sig for, hvor bredt det opløste stofs bånd er på grafen,langsgående diffusionsudtrykmåler, hvordan en komponent diffunderer fra midten til pladens kanter. Modstand mod masse bestemmer, hvordan væskeoverførslen modstår modstand fra væskestrømning.
Bredden af disse toppe øges baseret på kvadratroden af den afstand, som toppen har migreret på grafen, som kromatogrammet producerer. Dette lader dig beregne
HETP = \ frac {\ sigma ^ 2} {L}
for standardafvigelsen for afstande "sigma"σog den tilbagelagte afstandL. Ligningen sikrer ogsåHETPmåler en afstand.
Andre former for kromatografi
Andre kromatografiforsøg kan ændre disse formler afhængigt af, hvad de præcist måler eller overvejer som et resultat af den eksperimentelle opsætning.Højtydende væskekromatografi(HPLC) bruger en pumpe til at overføre et flydende opløsningsmiddel under tryk gennem en søjle, der absorberer væsken i forskellige niveauer. Opløsning i HPLC er så hvor godt to toppe kan differentieres og bestemmes som:
R_S = 2 \ frac {t_ {r, B} -t_ {r, A}} {W_B-W_A}
til opbevaringstidertrog topbredderWaf to toppe A og B.
Nogle områder af kromatografi bruger en tidsskala for toppen, så ligningen bliver
HETP = \ frac {L \ sigma_t ^ 2} {t_r ^ 2}
i opbevaringstidentrog dens tilsvarende standardafvigelse. Ielueringskromatografi, hvor toppen udvikler sig på en tidsskala, vises en ækvivalent form af ovenstående ligning, hvoriLer nu kolonnelængden,trtidspunktet for tilbageholdelse af spidsen ved søjlen ogσtstandardafvigelsen for toppen målt i tidsenheder.