11.6 : كفاءة العمود: نظرية اللوحات

يتم قياس اتساع النطاق في عمود الكروماتوغرافيا من خلال كفاءته. يتم تحديد ذلك من خلال عدد اللوحات النظرية (N). تنص نظرية اللوحات النظرية على أن عمود الفصل يتكون من سلسلة متصلة من اللوحات التخيلية حيث يحدث توازن المذاب بين الطور الثابت والمتحرك.

يدل العدد الأكبر من اللوحات النظرية على كفاءة أفضل للعمود وقدرات فصل محسنة. يؤثر ارتفاع اللوحة على عرض النطاق وجودة الفصل؛ فهو يتناسب عكسياً مع كفاءة العمود. يتم حساب عدد اللوحات النظرية (N) على أنه طول العمود (L) مقسومًا على ارتفاع اللوحة (H)، كما هو موضح في المعادلة:

يعد تقليل H أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق كفاءة أفضل وتقليل طول العمود.

تختلف ارتفاعات اللوحات بالنسبة للانواع المختلفة من المذاب حسب اختلاف معاملات الانتشار. في كروماتوغرافيا الغاز تتراوح الارتفاعات من 0.1 إلى 1 مم ، بينما تكون حوالي 10 ميكرومتر في كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء، وأقل من 1 ميكرومتر في عملية الفصل الكهربائي الشعري.

يمكن تعريف كفاءة العمود على أنها التباين لكل وحدة طول، حيث غالبًا ما يكون للأشرطة الكروماتوغرافية أشكال منحنى الجرس. يرتبط عدد الألواح النظرية أيضًا بوقت البقاء وعرض القمم عند القاعدة أو منتصف الارتفاع. من المهم ملاحظة أن الألواح النظرية هي مفهوم مجرد، ويعتمد عددها على خصائص العمود والمذاب، مما يجعلها متغيرة بين انواع المذاب مختلفة.

في الأعمدة المحشوة، يعد الارتفاع المكافئ للوحة النظرية (HETP) مؤشر مهم لتمثيل أداء العمود. يشير HETP إلى طول العمود المطلوب لتحقيق لوحة نظرية واحدة وهو ضروري لتصميم وتقييم كفاءة العمود المعبأ. تشير قيمة HETP المنخفضة إلى كفاءة عمود أعلى وقدرات فصل محسنة.