Utente:Giuli2797/Cromatografia/Introduzione: differenze tra le versioni

{{Cromatografia}}

 

Con il termine cromatografia si intende una serie di metodi analitici in grado di separare, identificare e quantificare i diversi componenti presenti in

miscele di analiti, talvolta anche molto complesse. <br>

 

 

In un'analisi cromatografica il campione da analizzare viene caricato in testa alla colonna ed eluito con una fase mobile detta eluente; il processo attraverso il quale il campione viene trasportato lungo la colonna dal flusso della fase mobile è detto eluizione.

 

 

* cromatografia liquida - LC;

* gascromatografia - GC;

 

La misura dell’area sottesa al picco viene eseguita con metodi di integrazione digitale che arrivano, in casi ottimali, ad una precisione di circa 0,5% rispetto al valore vero. Tuttavia questo metodo è soggetto ad errore e nello specifico può essere affetto da:

* mancata o non sufficiente risoluzione dei picchi – se nel cromatogramma sono presenti picchi molto vicini o addirittura sovrapposti, è molto difficile - se non impossibile - identificare le due singole aree. In questo caso la soluzione migliore consiste nel migliorare la separazione cromatografica in modo da avere picchi più stretti o comunque meglio risolti;

* asimmetria del picco – talvolta il segnale restituito non è una gaussiana perfetta. Questo si verifica nel caso in cui ad esempio la fase mobile venga trattenuta parzialmente dalla fase stazionaria e si abbia uno strascico del segnale: ne consegue quindi che il picco presenti una coda.

 

al ventesimo equilibramento la sostanza A avrà raggiunto il diciottesimo piatto mentre B sarà ancora all'undicesimo. <br>

Prolungando a sufficienza il processo separativo e aumentando di conseguenza il numero di piatti teorici, si ottiene la risoluzione dei due picchi a cui corrisponde l'uscita dalla colonna delle due sostanze in momenti differenti. <br>

Il modello spiega in modo efficace la forma gaussiana dei picchi e le differenze nelle velocità di migrazione dei soluti, ma non l'allargamento della banda di eluizione in funzione della natura del solvente utilizzato e della velocità del flusso della fase mobile. Il motivo è che questo modello presuppone che si riesca sempre ad instaurare l'equilibrio tra le due fasi all'interno di ogni singolo piatto teorico: questo però non avviene perché la colonna cromatografica è un sistema dinamico e non di equilibrio. Affinché si possa instaurare l'equilibrio bisognerebbe fermare la fase mobile in corrispondenza di ogni piatto teorico, cosa che non avviene durante il processo di eluizione. <br>

Nonostante questo modello sia ormai superato i concetti di numero dei piatti teorici e di altezza del piatto teorico sono ancora usati in cromatografia per valutare l'efficienza di un processo cromatografico:

Per avere una separazione ottimale è necessario avere una buona risoluzione la quale dipende da selettività ed efficienza.

 

: <math> \alpha = \frac {k'_2}{k'_1}</math>

: con 1 < α < 2 (per α = 1 infatti i picchi sono completamente sovrapposti). <br>

Andando ad osservare un generico cromatogramma si potrà dire che la separazione è selettiva se i picchi saranno ben distinti gli uni dagli altri e non si avrà sovrapposizione tra picchi contigui.

 

Andando ad osservare un generico cromatogramma si potrà dire che la separazione è efficiente se i picchi saranno molto stretti. <br>

Affinché la risoluzione sia buona occorre che sia la selettività sia l'efficienza siano buone. <br>

: Sebbene per limitare questo effetto sia necessario usare una fase stazionaria con granulometria quanto più fine possibile, bisogna comunque tenere a mente le problematiche connesse a questo tipo di pratica: con il diminuire delle dimensioni delle particelle di fase stazionaria i percorsi che l’analita può percorrere saranno sempre più stretti e questo comporterà un impedimento nella fluizione del campione attraverso la colonna. Tanto più l’analita farà fatica a muoversi nella colonna e tanto più lunghi saranno i tempi di ritenzione: questo effetto va ovviamente evitato in modo tale da prevenire l’allungamento dei tempi di ritenzione con tutte le problematiche connesse che possono portare anche alla vanificazione dell’analisi. È importante tenere a mente che questo effetto non dipende dalla velocità del flusso dell’eluente;

[[File:Diffusione longitudinale.png|thumb|Allargamento di banda - diffusione longitudinale]]

: <math> B = 2k_DD_M</math> <ref> Miller pag. 77</ref>

: con <math>k_D </math> - fattore di ostruzione ed indica la resistenza alla diffusione dovuta all'impaccamento;

Nei capitoli successivi si tratteranno singolarmente tutte queste tipologie di tecniche in modo più approfondito.

 

1) Eseguendo un’analisi cromatografica su una miscela di composti attraverso l’ausilio di una colonna di 20,0 cm si sono ottenuti i seguenti risultati: <br>

<table width="35%" height="30%" cellspacing="0" cellpadding="2" border="1">

<th align="center">Sostanza</th>

<th align="center">Tempo di ritenzione [min] </th>

</tr>

<tr>

<th align="center">Sostanza</th>

<th align="center">Tempo di ritenzione [min] </th>

</tr>

<tr>

: <math> N_{medio} = \frac{843+815}{2} = 829 </math> <br>

 

 

(d) <math> \frac{R_{s1}}{R_{s2i}} = \frac{\sqrt{N_1}}{\sqrt{N_2}} </math> <br>

: <math> \frac{1,15}{1,5} = \frac{\sqrt{829}}{\sqrt{N_2}} </math> <br>

: <math> N_2 = 829 \left ( \frac{1,5}{1,15} \right )^2 = 1410 </math> <br>

 

 

 

 

Chromatography, Concepts and Contrasts, James M.Miller, John Wiley & Sons, 2005 <br>

Fondamenti di Chimica Analitica di Skoog e West - III edizione, EdiSES S.r.l., 2015 <br>

Illustrated Pocket dictionary of chromatography, P.C. Sadek, Wiley Interscience, 2005

 

<references/>