Indhold
Du vil altid sikre dig, at du tager den rigtige medicin. Det er vigtigt at kontrollere, at de farmaceutiske lægemidler, der sælges, opfylder standarder og forskrifter. Gasskromatografi, en måde forskere tjekker forureninger i stoffer og fødevaretilsætningsstoffer, lader ingeniører gøre dette. Du kan lære mere om metoderne til kromatografiseparation, der lader forskere og ingeniører kontrollere kvaliteten af mange forskellige stoffer.
Kromatografisk adskillelse
Når en kemiker ønsker at sikre, at en prøve af et stof er lavet af de passende proportioner af komponenter, kan hun udføre kromatografiforsøg, der adskiller stoffer efter forskellige egenskaber.
Et eksempel, gaskromatografi, adskiller komponenter af et opløst stof ved at bestemme, hvor hurtigt det reagerer med silicavæske. Reaktionshastigheden eller hvilken anden egenskab der måles kan sammenlignes med kendte målinger for at bestemme identiteten af stoffets bestanddele.
Disse kromatografiresultater producerer grafer, der viser toppe og dale, der fortæller dig, hvor udbredte visse stoffer er. Du kan måle mængder som f.eks respons faktor til gaskromatografi som et område med en top divideret med koncentrationen af kalibreringen. Dette er den koncentration, som et kromatografiapparat er designet til eller indstillet til at måle for et bestemt stof.
Disse grafer giver dig mulighed for at udføre beregninger, der overvejer eksperimentelle observationer, mens du demonstrerer, hvordan de forholder sig til teori. Det tilbageholdelsestid beskriver positionen for et toppmaksimum for en bestemt forbindelse. Dette afhænger af kræfterne mellem gaspartiklerne og de flydende, da stoffet adskiller sig selv.
Ved gaskromatografi udøver gassen ikke en kraft, der kan tiltrække sig selv til opløsningen, så denne del af kromatografieksperimentet påvirker ikke retentionstid.
Forskere sammenligner teori til at eksperimentere med at bestemme tilstedeværelsen af "teoretiske plader, "lag i den kromatografiske søjle, der skelner mellem komponenterne i prøven. Antallet af teoretiske plader bruges til at måle ydeevnen for de kromatografiske søjler i sig selv.
Pladehøjde kromatografiformel
Søjlen, der adskiller komponenterne, bruger plader til at måle komponenternes overflod. Dette betyder, at brug af flere plader kan hjælpe dig med at opnå mere præcise, bedre opløsningsresultater. Du kan endda bruge "højde svarende til en teoretisk plade" (HETP) i ligningen HETP = A + B / v + Cv for Eddy-diffusionsbetegnelse EN, langsgående diffusionsterm B, modstand mod masseoverførselskoefficient C og lineær hastighed v.
Det Eddy-diffusionsbetegnelse redegør for hvor bredt båndet af opløst stof er på grafen, langsgående diffusionsterm måler, hvordan en komponent diffunderer fra midten til pladernes kanter. Modstand mod masse bestemmer, hvordan væskeoverførslen modstår modstanden af, at væske flyder.
Bredden af disse toppe øges baseret på kvadratroden af afstanden, som toppen har migreret på grafen, som kromatogrammet producerer. Dette giver dig mulighed for at beregne HETP = σ 2/ __ L til standardafvigelsen for afstande "sigma" σ og den tilbagelagte afstand L. Ligningen sikrer også HETP måler en afstand.
Andre former for kromatografi
Andre kromatografiske eksperimenter kan ændre denne formel afhængigt af nøjagtigt hvad de måler eller overvejer som et resultat af den eksperimentelle opsætning. Højtydende væskekromatografi (HPLC) bruger en pumpe til at overføre et flydende opløsningsmiddel under tryk gennem en søjle, der absorberer væsken i forskellige niveauer. Opløsning i HPLC er så, hvor godt to toppe kan differentieres og bestemmes som:
RS = 2 / (WB+ W__EN) til tilbageholdelsestider tr og spidsbredde W af to toppe A og B.
Nogle områder med kromatografi bruger en tidsskala til toppen, så ligningen ville blive HETP = L σt2/ tr2 for tilbageholdelsestid tr og dets tilsvarende standardafvigelse. I elueringskromatografi, hvor toppen udvikler sig i en tidsskala, er en ækvivalent form af ovennævnte ligning HETP = L σt2/ tr2, hvori L er nu kolonnelængden, tr tidspunktet for tilbageholdelse af toppen ved søjlen, og σt standardafvigelsen for toppen målt i tidsenheder.