Du vill alltid se till att du tar rätt medicin. Det är viktigt att kontrollera att de läkemedel som säljs uppfyller standarder och föreskrifter. Gaskromatografi, ett sätt forskare letar efter föroreningar i läkemedel och livsmedelstillsatser, låter ingenjörer göra detta. Du kan lära dig mer om metoderna för kromatografiseparation som låter forskare och ingenjörer kontrollera kvaliteten på många olika ämnen.
Separation av kromatografi
När en kemist vill se till att ett prov av ett ämne görs med lämpliga proportioner av komponenter, kan hon utföra kromatografiförsök som separerar ämnen med olika egenskaper.
Ett exempel, gaskromatografi, separerar komponenter i ett upplöst ämne genom att bestämma hur snabbt det reagerar med kiseldioxidvätska. Reaktionshastigheten eller vilken annan egenskap som mäts kan jämföras med kända mätningar för att bestämma identiteten för ämnets beståndsdelar.
Dessa kromatografiresultat ger grafer som visar toppar och dalar som berättar hur vanliga vissa ämnen är. Du kan mäta kvantiteter som
Med dessa grafer kan du göra beräkningar som tar hänsyn till experimentella observationer samtidigt som du visar hur de relaterar till teori. Deretentionstidbeskriver läget för ett toppmaximum för en viss förening. Detta beror på krafterna mellan gaspartiklarna och de flytande eftersom ämnet separerar sig själv.
I gaskromatografi utövar inte gasen en kraft som kan locka sig till det lösta ämnet så att denna del av kromatografiexperimentet inte påverkar retentionstiden.
Forskare jämför teori med experiment för att bestämma närvaron av "teoretiska plattor, "lager i den kromatografiska kolonnen som skiljer mellan komponenterna i provet. Antalet teoretiska plattor används för att mäta prestandan hos själva de kromatografiska kolonnerna.
Plate Height Chromatography Formula
Kolumnen som separerar komponenterna använder plattor för att mäta komponenternas överflöd. Det innebär att fler plattor kan hjälpa dig att uppnå mer exakta resultat med bättre upplösning. Du kan även använda"höjd motsvarande en teoretisk platta" (HETP)i ekvationen
HETP = A + \ frac {B} {v} + Cv
för Eddy-diffusion termA, längsgående diffusionstermB, motstånd mot massaöverföringskoefficientCoch linjär hastighetv.
DeEddy-diffusion termredogör för hur brett bandets lösning är i diagrammet,längsgående diffusionstermmäter hur en komponent sprids från mitten till plattans kanter. Motstånd mot massa bestämmer hur vätskeöverföringen motstår motståndet från vätskeflödet.
Bredden på dessa toppar ökar baserat på kvadratroten av det avstånd som toppen har migrerat i diagrammet som kromatogrammet producerar. Detta låter dig beräkna
HETP = \ frac {\ sigma ^ 2} {L}
för standardavvikelsen för avstånden "sigma"σoch varje rest sträckaL. Ekvationen säkerställer ocksåHETPmäter ett avstånd.
Andra former av kromatografi
Andra kromatografiska experiment kan ändra dessa formler beroende på exakt vad de mäter eller överväger som ett resultat av experimentuppsättningen.Högpresterande vätskekromatografi(HPLC) använder en pump för att överföra ett flytande lösningsmedel under tryck genom en kolonn som absorberar vätskan på olika nivåer. Upplösning i HPLC är då hur väl två toppar kan differentieras och bestämmas som:
R_S = 2 \ frac {t_ {r, B} -t_ {r, A}} {W_B-W_A}
för retentionstidertroch toppbredderWav två toppar A och B.
Vissa kromatografiområden använder en tidsskala för toppen så att ekvationen blir
HETP = \ frac {L \ sigma_t ^ 2} {t_r ^ 2}
för retentionstidentroch dess motsvarande standardavvikelse. Ielueringskromatografi, där toppen utvecklas på en tidsskala, visas en ekvivalent form av ovanstående ekvation, i vilkenLär nu kolonnlängden,trtiden för att kolumnen håller kvar toppen ochσtstandardavvikelsen för toppen uppmätt i tidsenheter.