理論プレートの計算方法

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著者: Judy Howell
作成日: 25 J 2021
更新日: 1 J 2024
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理論物理学者の計算ノートがすごい【研究者の机】
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あなたは常にあなたが正しい薬を服用していることを確認したいです。販売されている医薬品が基準と規制を満たしていることを確認することが重要です。研究者が薬物や食品添加物の汚染物質をチェックする1つの方法であるガスクロマトグラフィーにより、エンジニアはこれを行うことができます。科学者やエンジニアが多くの異なる物質の品質を確認できるクロマトグラフィー分離の方法について詳しく知ることができます。

クロマトグラフィー分離

化学者が物質のサンプルが適切な割合の成分で構成されていることを確認したい場合、さまざまな特性で物質を分離するクロマトグラフィー実験を実行できます。

一例として、ガスクロマトグラフィーは、シリカ液体と反応する速度を決定することにより、溶解した物質の成分を分離します。反応の速度またはその他の特性が測定された場合は、既知の測定値と比較して、物質の構成成分を特定できます。

これらのクロマトグラフィーの結果は、特定の物質がどの程度普及しているかを示すピークと谷を示すグラフを生成します。次のような数量を測定できます 応答係数 ピークの面積をキャリブレーションの濃度で割ったガスクロマトグラフィーの場合。これは、特定の物質を測定するためにクロマトグラフィー装置が設計または設定された濃度です。

これらのグラフを使用すると、理論との関係を実証しながら、実験的観察を考慮した計算を実行できます。の 保持時間 特定の化合物の最大ピークの位置を示します。これは、物質が分離する際の気体粒子と液体粒子間の力に依存します。

ガスクロマトグラフィーでは、ガスは溶質に引き付けられる力を発揮しないため、クロマトグラフィー実験のこの部分は保持時間に影響しません。

科学者は、理論と実験を比較して、「理論プレート、」サンプルの成分を識別するクロマトグラフィーカラムの層。理論段数は、クロマトグラフィーカラム自体の性能を測定するために使用されます。

プレートハイトクロマトグラフィーフォーミュラ

コンポーネントを分離する列は、プレートを使用してコンポーネントの存在量を測定します。これは、より多くのプレートを使用することで、より正確で解像度の高い結果が得られることを意味しています。あなたも使用することができます 「理論上のプレートに相当する高さ」(HETP) 方程式で HETP = A + B / v + Cv 渦拡散用語 A、縦拡散項 B、物質移動係数に対する耐性 C および線速度 v.

渦拡散用語 溶質のバンドがグラフ上でどれだけ広いかを説明します。 縦拡散項 1つのコンポーネントがプレートの中心から端までどのように拡散するかを測定します。質量への抵抗により、液体の移動が液体の流れに対抗する方法が決まります。

これらのピークの幅は、クロマトグラムが生成するグラフ上でピークが移動した距離の平方根に基づいて増加します。これにより、計算することができます HETP =σ 2/ __ L 距離の標準偏差「シグマ」 σ そして、それぞれの移動距離 L。方程式はまた、 HETP 距離を測定します。

クロマトグラフィーの他の形態

他のクロマトグラフィー実験では、実験セットアップの結果として正確に測定または考慮している内容に応じて、これらの式を変更できます。 高速液体クロマトグラフィー (HPLC)は、ポンプを使用して、さまざまなレベルで液体を吸収するカラムに圧力下で液体溶媒を移動します。したがって、HPLCの分解能は、2つのピークを次のように区別して決定できる程度です。

RS = 2 /(WB+ W__A) 保持時間 tr およびピーク幅 W 2つのピークAとBの

クロマトグラフィーの一部の領域では、ピークに時間スケールが使用されるため、方程式は次のようになります。 HETP = Lσt2/ tr2 保持時間 tr およびその対応する標準偏差。に 溶出クロマトグラフィー、ピークが時間スケールで発達する場合、上記の方程式の等価な形式は HETP = Lσt2/ tr2、 その中で L これが列の長さです。 tr カラムによるピークの保持時間、および σt 時間単位で測定されたピークの標準偏差。