Dovrai sempre assicurarti di prendere la medicina giusta. È importante verificare che i farmaci venduti soddisfino gli standard e le normative. La gascromatografia, un modo in cui i ricercatori controllano la presenza di contaminanti nei farmaci e negli additivi alimentari, consente agli ingegneri di farlo. Puoi saperne di più sui metodi di separazione cromatografica che consentono a scienziati e ingegneri di controllare la qualità di molte sostanze diverse.
Separazione cromatografica
Quando un chimico vuole assicurarsi che un campione di una sostanza sia costituito dalle proporzioni appropriate di componenti, può eseguire esperimenti di cromatografia che separano le sostanze da vari substances proprietà.
Un esempio, la gascromatografia, separa i componenti di una sostanza disciolta determinando la velocità con cui reagisce con il liquido di silice. La velocità della reazione o qualsiasi altra proprietà misurata può essere confrontata con misurazioni note per determinare l'identità dei costituenti della sostanza.
Questi risultati della cromatografia producono grafici che mostrano picchi e valli che indicano quanto siano prevalenti determinate sostanze. È possibile misurare quantità come ilfattore di rispostaper la gascromatografia come l'area di un picco divisa per la concentrazione della calibrazione. Questa è la concentrazione per la quale un apparato cromatografico è stato progettato o impostato per misurare una particolare sostanza.
Questi grafici consentono di eseguire calcoli che prendono in considerazione le osservazioni sperimentali mentre dimostrano come si relazionano alla teoria. Iltempo di ritenzionedescrive la posizione di un picco massimo per un determinato composto. Questo dipende dalle forze tra le particelle di gas e quelle liquide mentre la sostanza si separa.
Nella gascromatografia, il gas non esercita una forza che possa attrarsi al soluto, quindi questa parte dell'esperimento cromatografico non influisce sul tempo di ritenzione.
Gli scienziati confrontano la teoria con l'esperimento per determinare la presenza di "piastre teoriche," strati nella colonna cromatografica che distinguono tra i componenti del campione. Il numero di piastre teoriche viene utilizzato per misurare le prestazioni delle colonne cromatografiche stesse.
Formula di cromatografia dell'altezza della piastra
La colonna che separa i componenti utilizza piastre per misurare l'abbondanza dei componenti. Ciò significa che l'utilizzo di più lastre può aiutarti a ottenere risultati più precisi e con una migliore risoluzione. Puoi anche usare il"altezza equivalente a un piatto teorico" (HETP)nell'equazione
HETP=A+\frac{B}{v}+Cv
per Eddy-diffusione termineUN, termine di diffusione longitudinaleB, resistenza al coefficiente di trasferimento di massaCe velocità linearev.
IlTermine di diffusione del vorticespiega quanto sia ampia la banda del soluto sul grafico, il,termine di diffusione longitudinalemisura come un componente si diffonde dal centro ai bordi della piastra. La resistenza alla massa determina il modo in cui il trasferimento del liquido resiste all'opposizione del flusso di liquido.
L'ampiezza di questi picchi aumenta in base alla radice quadrata della distanza percorsa dal picco sul grafico prodotto dal cromatogramma. Questo ti permette di calcolare
HETP=\frac{\sigma ^2}{L}
per la deviazione standard delle distanze "sigma"σe ogni distanza percorsal. L'equazione assicura ancheHETPmisura una distanza.
Altre forme di cromatografia
Altri esperimenti di cromatografia possono modificare queste formule a seconda di cosa esattamente stanno misurando o considerando come risultato della configurazione sperimentale.Cromatografia liquida ad alta prestazione(HPLC) utilizza una pompa per trasferire un solvente liquido sotto pressione attraverso una colonna che assorbe il liquido a vari livelli. La risoluzione in HPLC è, quindi, quanto bene due picchi possono essere differenziati e determinati come:
R_S=2\frac{t_{r, B}-t_{r, A}}{W_B-W_A}
per i tempi di conservazionetre larghezze di piccoWdi due picchi A e B.
Alcune aree della cromatografia utilizzano una scala temporale per il picco in modo che l'equazione diventi
HETP=\frac{L\sigma_t^2}{t_r^2}
per il tempo di conservazionetre la corrispondente deviazione standard. Nelcromatografia di eluizione, in cui il picco si sviluppa su una scala temporale, viene mostrata una forma equivalente dell'equazione precedente, in cuilè ora la lunghezza della colonna,tril tempo di ritenzione del picco da parte della colonna, eσtla deviazione standard del picco misurata in unità di tempo.