11.5 : Kromatografik Çözünürlük

Kromatografide, bir çözünen madde kromatografik bir kolondan geçer ve yayılma eğilimi göstererek Gauss şekilli bir bant oluşturur. Çözünen madde kolonda ne kadar uzun süre kalırsa bant o kadar genişler. Genişleme, kolon içinde örtüşmelere yol açarak ayırma etkinliğini etkileyebilir.

Ayırma etkinliği, bir kromatogramdaki iki komşu pik arasındaki ayırma düzeyini belirleyerek değerlendirilebilir; bu, bir numunenin bireysel bileşenlerini temsil eder.

Kromatografide, çözünürlük, iki bitişik pik arasındaki tutulma süresi veya hacim farkı oranının ortalama taban genişliklerine oranı olarak ifade edilir. Daha yüksek bir çözünürlük, pikler arasında daha iyi bir ayırma olduğunu gösterir.

Çözünürlük değeri, bir kolonun iki analiti ayırma yeteneğinin kantitatif bir ölçüsüdür. İki pik arasındaki mesafeyi genişliklerine göre gösterir. 1,0'lık bir çözünürlük, doğru kantifikasyon için gereken minimum ayırma olan iki eşit genişlikteki tepenin %2,3 örtüşmesiyle sonuçlanır. 1,5'lik bir çözünürlük, eşit genişlikteki tepelerin %0,1'lik bir örtüşmesine karşılık gelir ve bu, eşit yükseklikteki tepelerin temel çözünürlüğü için yeterli kabul edilir.

Daha düşük çözünürlüklerde, iki bitişik pik arasındaki elüsyon süresi ve hacimdeki örtüşme yüksektir, bu da iki çözünen maddenin önemli bir şekilde birlikte elüsyonu anlamına gelir. Çözünürlük arttıkça, örtüşme alanı azalır.

Gauss eğrileri öngörülebilir bir forma sahip olduğundan, taban genişliğini ölçmek zorsa denklem maksimum pik yüksekliğinin yarısındaki genişliğe göre ayarlanabilir. Ek olarak, çözünürlük, seçicilik olarak da bilinen ayırma faktörü kullanılarak hesaplanabilir. Bu, iki çözünenin göreceli tutulmasının termodinamik bir ölçüsüdür ve tutulma faktörlerinin oranı olarak ifade edilir.

Ana çözünürlük denklemi veya Purnell denklemi çözünürlüğü verimliliğe bağlar. Çözünürlük, tutulma süresini uzatarak veya çözünen maddelerin temel genişliklerini azaltarak iyileştirilebilir. Tutulma süresini artırmak, çözünen maddelerin kolonla etkileşimini artırarak veya kolonun çözünen maddelerden biri için seçiciliğini artırarak elde edilebilir. Ayırma aşamalarının sayısını artırmak için daha fazla teorik plaka eklemek, kolon uzunluğunu artırarak çözünürlüğü de iyileştirebilir. Ancak bu, ayırma için gereken süreyi de artırır.

Paketlenmiş kolonlarda, bant genişlikleri göç edilen mesafenin kareköküyle artar. Bu arada, tepelerin merkezleri arasındaki mesafe, kat edilen mesafeyle doğrusal olarak artar. Bu, bantlar veya tepeler genişlemeden daha hızlı hareket ettikçe ayırmanın iyileştiği anlamına gelir.