11.5 : Resolução Cromatográfica

Na cromatografia, um soluto se move através de uma coluna cromatográfica e tende a se espalhar, formando uma banda em forma gaussiana. Quanto mais tempo o soluto passa na coluna, mais larga a banda se torna. O alargamento pode levar a sobreposições dentro da coluna, afetando a eficiência de separação.

A eficiência de separação pode ser avaliada determinando o nível de separação entre dois picos vizinhos em um cromatograma, o que representa os componentes individuais de uma amostra.

Na cromatografia, a resolução é expressa como o tempo de retenção, ou a razão da diferença de volume entre dois picos adjacentes em relação à sua largura média de base. Uma resolução mais alta indica melhor separação entre picos.

O valor da resolução é uma medida quantitativa da capacidade de uma coluna de separar dois analitos. Ele indica a distância entre dois picos em relação às suas larguras. Uma resolução de 1,0 resulta em uma sobreposição de 2,3% de dois picos de largura igual, que é a separação mínima necessária para uma quantificação precisa. Uma resolução de 1,5 corresponde a uma sobreposição de 0,1% de picos de largura igual, o que é considerado adequado para a resolução base de picos de altura igual.

Em resoluções mais baixas, a sobreposição no tempo de eluição e volume entre dois picos adjacentes é alta, o que significa coeluição significativa dos dois solutos. À medida que a resolução aumenta, a área de sobreposição diminui.

Como as curvas gaussianas têm uma forma previsível, a equação pode ser ajustada para a largura na metade da altura máxima do pico se medir a largura da base for complicado. Além disso, a resolução pode ser calculada usando o fator de separação, também conhecido como seletividade. Esta é uma medida termodinâmica da retenção relativa de dois solutos, expressa como a razão de seus fatores de retenção.

A equação mestra da resolução, ou a equação de Purnell, conecta a resolução à eficiência. A resolução pode ser melhorada estendendo o tempo de retenção ou reduzindo as larguras da linha de base dos solutos. O aumento do tempo de retenção pode ser alcançado aumentando a interação dos solutos com a coluna ou aumentando a seletividade da coluna para um dos solutos. Adicionar mais placas teóricas para aumentar o número de estágios de separação também pode melhorar a resolução aumentando o comprimento da coluna. No entanto, isso também aumenta o tempo necessário para a separação.

Em colunas compactadas, as larguras de banda aumentam com a raiz quadrada da distância percorrida. Ao mesmo tempo, a distância entre os centros dos picos aumenta linearmente com a distância percorrida. Isso significa que a separação melhora à medida que as bandas, ou picos, se movem mais rápido do que o alargamento.