Вы всегда должны быть уверены, что принимаете правильное лекарство. Важно убедиться, что продаваемые фармацевтические препараты соответствуют стандартам и правилам. Это позволяет инженерам делать это с помощью газовой хроматографии - одного из способов, которым исследователи проверяют наличие загрязняющих веществ в лекарствах и пищевых добавках. Вы можете узнать больше о методах хроматографического разделения, которые позволяют ученым и инженерам проверять качество множества различных веществ.
Хроматографическое разделение
Когда химик хочет убедиться, что образец вещества состоит из подходящих пропорций компонентов, она может проводить хроматографические эксперименты, которые разделяют вещества по разным характеристики.
Один из примеров, газовая хроматография, разделяет компоненты растворенного вещества, определяя, насколько быстро оно реагирует с жидким кремнеземом. Скорость реакции или любое другое измеренное свойство можно сравнить с известными измерениями, чтобы определить идентичность компонентов вещества.
Эти результаты хроматографии представляют собой графики, отображающие пики и спады, которые показывают, насколько распространены определенные вещества. Вы можете измерять такие количества, каккоэффициент откликадля газовой хроматографии как площадь пика, деленная на концентрацию калибровки. Это концентрация, для которой устройство хроматографии было разработано или настроено для измерения определенного вещества.
Эти графики позволяют выполнять расчеты с учетом экспериментальных наблюдений, демонстрируя их связь с теорией. ВВремя удержанияописывает положение максимума пика для определенного соединения. Это зависит от сил между частицами газа и жидкости, когда вещество отделяется.
В газовой хроматографии газ не оказывает силы, которая могла бы притягиваться к растворенному веществу, поэтому эта часть хроматографического эксперимента не влияет на время удерживания.
Ученые сравнивают теорию с экспериментом по определению наличия "теоретические тарелки, "слои в хроматографической колонке, которые различают компоненты образца. Количество теоретических тарелок используется для измерения производительности самих хроматографических колонок.
Формула хроматографии высоты пластины
В столбце, разделяющем компоненты, используются пластины для измерения количества компонентов. Это означает, что использование большего количества пластин может помочь вам добиться более точных результатов с лучшим разрешением. Вы даже можете использовать«высота, эквивалентная теоретической тарелке» (HETP)в уравнении
HETP = A + \ frac {B} {v} + Cv
для члена вихревой диффузииА, член продольной диффузииB, коэффициент сопротивления массообменуCи линейная скоростьv.
ВВихревой диффузионный терминучитывает, насколько широка полоса растворенного вещества на графике,член продольной диффузииизмеряет, как один компонент рассеивается от центра к краям пластины. Сопротивление массе определяет, насколько перенос жидкости сопротивляется сопротивлению потока жидкости.
Ширина этих пиков увеличивается на основе квадратного корня из расстояния, которое пик переместился на графике, полученном на хроматограмме. Это позволяет рассчитать
HETP = \ frac {\ sigma ^ 2} {L}
для стандартного отклонения расстояний "сигма"σи каждое пройденное расстояниеL. Уравнение также обеспечиваетHETPизмеряет расстояние.
Другие формы хроматографии
Другие эксперименты по хроматографии могут изменить эту формулу в зависимости от того, что именно они измеряют или учитывают в результате экспериментальной установки.Высокоэффективная жидкостная хроматография(ВЭЖХ) использует насос для перекачки жидкого растворителя под давлением через колонку, которая абсорбирует жидкость на различных уровнях. Таким образом, разрешение в ВЭЖХ - это то, насколько хорошо два пика можно различить и определить как:
R_S = 2 \ frac {t_ {r, B} -t_ {r, A}} {W_B-W_A}
для времени удерживаниятри пиковая ширинаWдвух пиков A и B.
В некоторых областях хроматографии для пика используется шкала времени, поэтому уравнение будет выглядеть следующим образом:
HETP = \ frac {L \ sigma_t ^ 2} {t_r ^ 2}
на время удерживаниятри соответствующее ему стандартное отклонение. Вэлюционная хроматография, в котором пик развивается во временном масштабе, показана эквивалентная форма приведенного выше уравнения, в которомLтеперь длина столбца,трвремя удержания пика колонкой, иσтстандартное отклонение пика, измеренное в единицах времени.