Introducción a las técnicas separativas Flashcards
¿Qué se entiende por eficiencia en un proceso separativo?
Describa brevemente cómo se puede mejorar
La eficiencia (N) es el número de equilibrios que se forman en el sistema, número de platos teóricos, siendo N=L/H.
Se evalua determinando la altura del plato (H) en función de la velocidad de la FM. De ellos se deduce que existe una velocidad lineal de la FM óptima, donde se logra la baja H y por consiguiente mejor resolución.
Se puede mejorar la eficiencia
* ↑ empacado uniforme de la columna
* ↓ tamaño partículas FE
* ↓ viscosidad de la FM, optimizando la velocidad de flujo
* ↓ espesor de la FE
Definir eficiencia, selectividad, capacidad y como repercuten en la resolución.
ECUACIÓN DE RESOLUCIÓNR = 2.(trB-trA)/Wb+Wa = √N/4 . (α-1/α) . (k´/1+k´)
Factor de capacidad (k’)
Da idea de la velocidad de migración de un soluto en la columna, relacionandolo con el tiempo de migración de FM (to). k’=tr−tm/tm
A mayores k’ , hay mayor Tr y ↑ tiempo tarda en eluir de la columna
Da idea de la duración de la cromatografía y está relacionado con la fuerza de elusión de la fase móvil, si hay mucha fuerza de elución k´ aumenta y la relación k´/1+k´disminuye siendo que valores elevados del mismo no mejorarían la resolución
Factor de selectividad (alfa)
Evalua la velocidad de migración diferencial entre dos analitos que salen contiguos en el sistema.
El α de una columna para dos especies A y B se define como la relación entre sus factores de capacidad
α = k´b/k´a = trb-to / tra-to
siendo A el que eluye más rápido el K´a< K´b , siendo entonces siempre el alfa mayor a 0 o igual a 1. A ↑ α mayor separación.
Nos diría si dos compuestos contiguos logran separase correctamente, si los tiempos de retención son similares α tendría a valores de 1, y por lo tanto la resolución no se vería modificada en gran medida con valores altos de α
Eficiencia
Corresponde al número de equilibrios que se forman en el sistema, representado como:
N = L(longitud de la columna) / H ( altura equivalente del plato)
La eficiencia de una columna será mayor cuanto mayor sea el número de equilibrios del soluto entre la fase móvil y estacionaria. El número de platos teóricos (N) se usa como sensor de eficiencia.
H = σ2 (estimada a través del ancho de banda)/L
El w (ancho de banda) está relacionado directamente con el tiempo de residencia del analito en el sistema e inversamente con la velocidad de la FM.
A menor w, menor H y mayor N = ↑ eficiencia y resolución
¿Qué valores de eficiencia, selectividad y capacidad son esperables?
A medida que aumenta K’ se tiende a un valor límite de 1. Esto quiere decir que hay ciertos valores de K (por ejemplo de 10) que ya no tienen influencia en la resolución. Se busca trabajar con valores de K´≈5
En cuanto al alfa, su valor mínimo es 1. A partir de 5 ya no influye sobre la resolución (que de por si es un valor muy alto). Con que alfa varía entre 1-2 es suficiente, ya que sino pierdo solvente y tiempo de experimento.
Por ultimo, la eficiencia carece de un limite real. Es decir que a medida que aumenta la eficiencia, siempre aumenta la resolución (no es infinito, tener en cuenta la altura del plato teórico). Este parámetro es lo preferible para aumentar la resolución.
Mencione las causas del ensanchamiento de banda intracolumnares y escriba la ecuación de Van Deemter que la explica
- Difusión de Eddy o camino multipasos (A)
- Difusión longitudinal (B)
- Transferencia de masa (desde la FM o desde/hacia la FE) (C)
Ecuacion de Van Deemter H = A + B/µ + C.µ
Que variables conoce en función de la velocidad lineal de la fase móvil que afecten la eficiencia de la columna cromatográfica.
- Difusión longitudinal (B/µ)
- Transferencia de masa desde la FM (Cm.µ)
- Transferencia de masa desde o hacia la FE (Cs.µ)
Cómo generaría un aumento de retención de la columna
- Aumentanto el largo de la columna
- Aumentando la cantidad de FE
- Mejorando el factor de separación
Siempre se debe buscar mejorar la resolución de la técnica separativa ante que mejorar la eficacia. V o F
Falso.
Es aconsejable lograr primero una mejor eficiencia del sistema, consiguiendo picos finos, siendo más favorable para trabajar luego con la selectividad del sistema y lograr una mejor resolución.
Mencione las causas del ensanchamiento de banda extracolumnares
Describa brevemente
- Respuesta del detector y volumen de celda: a grandes volumenes de celda los componentes separados en la columna vuelven a mezclarse perdiendo eficiencia; si la respuesta del detector es lentos los picos se achatan
- Volumenes de los conectores entre inyector, columna y detector: a mayor longitud de conectores, aumenta la probabilidad de difusión longitudinal
- Volumen de inyección de la muestra
