Cơ sở lý thuyết sắc ký (tiếp theo)

27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.1 Thời gian lưu tR (Retention time) to(tM): dead time (time an un-retained solute spends in the column) t’R, V’R tR: retention time tR, VR to (total time a retained solute V o spends in the column) t’R: corrected retention time (time a solute spends in the F: flow rate (mL/min) stationary phase) T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO Q TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.1 Thời gian lưu tR (Retention time) Vận tốc trung bình chất phân tích (Linear velocity) thể tích lưu VR, Thể tích chết V0 V=Ft • v = L/tR ( L : chiều dài cột -cm) v (cm/s) • Vận tốc trung bình phân tử pha động u ͞ = L/t0 • Thể tích lưu hiệu chỉnh VR’ = VR – V0 • (F: lưu lượng  tốc độ dòng ml/phút (Flow rate) 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.1 Thời gian lưu tR (Retention time) tR đại lượng để định tính chất Yếu tố phụ thuộc Độ lớn tR Bản chất pha tĩnh; -Bản chất ,thành phần,tốc độ pha động; Cấu tạo chất phân tử chất tan; pH pha động (Có thể) tR nhỏ peak chập tR lớn peak F: flowrộng rate (mL/min) bành T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THƠNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO Q TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.2 Hệ số phân bố K hệ số dung lượng k’ CS : nồng độ mol chất tan pha tĩnh CM : nồng độ mol chất tan pha động K giữ không đổi khoảng nồng độ nồng độ Cs tỷ lệ thuận với CM pha động Đây sắc ký tuyến tính F: flow rate (mL/min) T: time (min) 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.2 Hệ số phân bố K hệ số dung lượng k’ k’ phụ thuộc : Bản chất chất phân tích Tỷ lệ VS/VM k’ cho biết: - Khả lưu giữ cột, -Sự phân bố chất phân tích pha tĩnh pha động - k’ > 1: peak bành rộng , thờiF: gian dài flow rate (mL/min) T: time (min) k’ dao động 1-5 thường chọn CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.2 Hệ số phân bố K hệ số dung lượng k’ Mối liện hệ k’ tR , VR F: flow rate (mL/min) T: time (min) 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.3 Hệ số chọn lọc  (Selectivity factor) Quy ước KB > KA  >1 Đánh giá khả tách hai chất A B Hai chất A B dễ tách hệ số phân bố chúng khác nhiều Để tách riêng hai chất A B cần >1 Thường chọn   [1.05 -2] F: flow rate (mL/min) T: time (min)  lớn thời gian phân tích dài CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.3 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO QUÁ TRÌNH RỬA GiẢI 1.3.3 Hệ số chọn lọc  (Selectivity factor) Hệ số chọn lọc mô tả???????? a Tỷ lệ độ rông hai peak sắc ký b Số chất tan lớn mà cột tách đồng thởi c c Khả tách hai chất tan F: flow rate (mL/min) T: time (min) 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ LÝ THUYẾT ĐĨA VÀ LÝ THUYẾT ĐỘNG HỌC F: flow rate (mL/min) T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.1 Lý thyết đĩa -Cột tách hình dung có nhiều lớp mỏng xếp sát gọi đĩa lý thuyết -Vận tốc truyền khối vô hạn: Sự phân bố cân tức thời chất tan pha tĩnh pha động - Thiết lập trình cân đĩa nối tiếp  chất tan phân bố số đĩa - Các đĩa có nồng độ cực đại so với đĩa lân cận hai F: flow rate (mL/min) T: time (min) bên 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.1 Lý thyết đĩa N=L/H N: Hiệu cột (column efficiency) Ở peak W= 4.00 – 3.85 =0.15 phút tR =3.93ph  N=16 (3.93/0.15)2 = 10.980 Calculate k’, α, H, and N for any two adjacent compounds (L = 30 cm) 27-Aug-18 The analytical column was an 10.0 cm C-18 stainless steel column with µm resin beads Calculate k’, α, H, and N for any two adjacent compounds CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.2 Lý thuyết động học - Phương trình Van Deemter A, B, C số u : vận tốc pha động (cm/s) F: flow rate (mL/min) T: time (min) 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.2 Lý thuyết động học - Phương trình Van Deemter 1.4.2.1 Khuếc tán xốy (A) F: flow rate (mL/min) Thay đổi tốc độ dòng tác động khơng đáng kể đến khuếch tán xoáy T: time (min) chất tan  số hạng thứ khơng có đại lượng u 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.2 Lý thuyết động học - Phương trình Van Deemter 1.4.2.2 Khuếch tán dọc (B/u) Hiệu ứng khuếch tán dọc tỷ lệ nghịch với tốc độ pha động u F: flow rate (mL/min) T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.2 Lý thuyết động học - Phương trình Van Deemter 1.4.2.3 Quá trình chuyển khối (a) dạng Gause với cân lý tưởng chất phân tích pha động pha tĩnh F: flow rate (mL/min) (b, c) Nếu để dải chất tan di chuyển đoạn nhỏ dọc theo cột, cân hai pha bị phá vỡ T: time (min) (d) Một cân tái thiết lập , dãi chất phân tích bị bành rộng 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.2 Lý thuyết động học - Phương trình Van Deemter 1.4.2.3 Quá trình chuyển khối u, H đạt cực tiếu; H Chọn u ứng với cực tiều đường cong để hiệu cột đạt tối ưu Đường cong Van Deemter F: flow rate (mL/min) T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4 LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.4.2 Lý thuyết động học - Phương trình Van Deemter 1.4.2.3 Quá trình chuyển khối Xác định u ứng với H cực tiểu F: flow rate (mL/min) T: time (min) 10 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.5 ĐỘ PHÂN GIẢI Rs 1.5.1 Khái niệm Rs đặc trưng cho khả tách hai cấu tử A B khỏi điều kiện sắc ký F: flow rate (mL/min) T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.5 ĐỘ PHÂN GIẢI Rs 1.5.1 Khái niệm Tương quan Rs khả táchcủa hổn hợp hai F: flow rate (mL/min) chất Rs≥ 1.5 xem hai chất tách hoàn toàn T: time (min) 11 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.5 ĐỘ PHÂN GIẢI Rs 1.5.2 Phương trình Purnell : Rs = f(N; ; k‘) Để tăng độ phân giải Rs thay đổi thơng số N, k’;  F: flow rate (mL/min) T: time (min) CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.6 HỆ SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG Khi K=Cs /CM số  sắc ký tuyến tính peak có hình Gause đối xứng Nếu K khơng số, peak có dạng khơng đối xứng peak sắc ký không đối xứng: (a) peak tailing (peak kéo đuôi) and (b) peak fronting (peak đổ đầu) F: flow rate (mL/min) T: time (min) 12 27-Aug-18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẮC KÝ 1.6 HỆ SỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG Cách tính TF Và As TF>1: Peak tailing xảy số tâm hoạt tính pha tĩnh lưu giữ mạnh tâm khác TF