Zawsze będziesz chciał mieć pewność, że bierzesz właściwe lekarstwo. Ważne jest, aby sprawdzić, czy sprzedawane leki spełniają normy i przepisy. Chromatografia gazowa, jeden ze sposobów, w jaki badacze sprawdzają zanieczyszczenia w lekach i dodatkach do żywności, pozwala inżynierom to robić. Możesz dowiedzieć się więcej o metodach rozdziału chromatograficznego, które pozwalają naukowcom i inżynierom sprawdzić jakość wielu różnych substancji.
Separacja chromatograficzna
Gdy chemik chce się upewnić, że próbka substancji jest wykonana w odpowiednich proporcjach składników, potrafi przeprowadzać eksperymenty chromatograficzne, które rozdzielają substancje według różnych nieruchomości.
Jeden przykład, chromatografia gazowa, oddziela składniki rozpuszczonej substancji, określając, jak szybko reaguje z płynną krzemionką. Szybkość reakcji lub jakąkolwiek inną mierzoną właściwość można porównać ze znanymi pomiarami w celu określenia tożsamości składników substancji.
Te wyniki chromatografii dają wykresy przedstawiające piki i doliny, które informują o rozpowszechnieniu niektórych substancji. Możesz mierzyć ilości, takie jak
współczynnik odpowiedzidla chromatografii gazowej jako powierzchnia piku podzielona przez stężenie kalibracyjne. Jest to stężenie, do którego zaprojektowano lub nastawiono urządzenie chromatograficzne dla określonej substancji.Te wykresy umożliwiają wykonywanie obliczeń, które uwzględniają obserwacje eksperymentalne, jednocześnie pokazując ich związek z teorią.czas retencjiopisuje pozycję maksimum piku dla pewnego związku. Zależy to od sił między cząsteczkami gazu i cieczy, gdy substancja sama się oddziela.
W chromatografii gazowej gaz nie wywiera siły, która może przyciągnąć się do substancji rozpuszczonej, więc ta część eksperymentu chromatograficznego nie wpływa na czas retencji.
Naukowcy porównują teorię z eksperymentem w określaniu obecności „płytki teoretyczne”," warstwy w kolumnie chromatograficznej, które rozróżniają składniki próbki. Liczba półek teoretycznych służy do pomiaru wydajności samych kolumn chromatograficznych.
Wzór do chromatografii wysokości płyty
Kolumna oddzielająca komponenty wykorzystuje płytki do pomiaru liczebności komponentów. Oznacza to, że użycie większej liczby płyt może pomóc w osiągnięciu dokładniejszych wyników o lepszej rozdzielczości. Możesz nawet użyć„wysokość równoważna półce teoretycznej” (HETP)w równaniu
HETP=A+\frac{B}{v}+Cv
dla terminu dyfuzji wirowejZA, termin dyfuzji podłużnejb, odporność na współczynnik przenikania masydoi prędkość liniowav.
Termin wirowo-dyfuzyjnywyjaśnia, jak szerokie jest pasmo substancji rozpuszczonej na wykresie,termin dyfuzji podłużnejmierzy, jak jeden składnik dyfunduje od środka do krawędzi płyty. Odporność na masę określa, w jaki sposób przepływ cieczy opiera się opozycji płynącej cieczy.
Szerokość tych pików wzrasta w oparciu o pierwiastek kwadratowy z odległości, o jaką przesunął się pik na wykresie wytwarzanym przez chromatogram. To pozwala ci obliczyć
HETP=\frac{\sigma ^2}{L}
dla odchylenia standardowego odległości „sigma”σi każdy przebyty dystansL. Równanie zapewnia równieżHETPmierzy odległość.
Inne formy chromatografii
Inne eksperymenty chromatograficzne mogą zmienić ten wzór w zależności od tego, co dokładnie mierzą lub rozważają w wyniku konfiguracji eksperymentalnej.Wysokosprawna chromatografia cieczowa(HPLC) wykorzystuje pompę do przenoszenia ciekłego rozpuszczalnika pod ciśnieniem przez kolumnę, która absorbuje ciecz na różnych poziomach. Rozdzielczość w HPLC oznacza zatem, jak dobrze można rozróżnić dwa piki i określić je jako:
R_S=2\frac{t_{r, B}-t_{r, A}}{W_B-W_A}
dla czasów retencjitri szerokości szczytówWdwóch szczytów A i B.
Niektóre obszary chromatografii używają skali czasowej dla piku, więc równanie wyglądałoby tak:
HETP=\frac{L\sigma_t^2}{t_r^2}
na czas retencjitri odpowiadające mu odchylenie standardowe. Wchromatografia elucyjna, w którym pik rozwija się w skali czasu, pokazano równoważną postać powyższego równania, w którymLto teraz długość kolumny,trczas retencji piku przez kolumnę, orazσtstandardowe odchylenie piku mierzone w jednostkach czasu.