MONOGRAFIA Praktyczna chromatografia jonowa

Liczba półek efektywnych „n”, która przedstawia aktualną skuteczność rozdziału lepiej niż liczba półek
teoretycznych „N”, jest poprawiona przez wprowadzenie współczynnika retencji k’ i uzyskuje się ją z
równania:
Teoria dynamiczna (teoria Van Deemtera)
Istotną słabością teoretycznego modelu stadiów rozdziału jest fakt, że destylacja i chromatografia opierają
się na dwóch fundamentalnie różnych procesach fizykochemicznych. Nie czyni się także żadnych założeń
odnośnie wpływu ważnych parametrów, które można uzyskać eksperymentalnie, i które same nie wpływają
na typ lub jakość fazy stacjonarnej [14, 15]. Są to:
• prędkość przepływu fazy ruchomej,
• średnica cząsteczek w fazie stacjonarnej,
• grubość warstewki powierzchniowej na materiale wypełnienia.
Dodatkowo dla uzyskania rozdziału ważne są takie wielkości jak: współczynniki dyfuzji w fazie ruchomej i
stacjonarnej lub objętość detektora w chromatografii cieczowej.
Teoria dynamiczna rozwinięta przez Van Deemtera jest w zasadzie rozwinięciem teoretycznego modelu
stadiów rozdziału, bierze pod uwagę nie-idealne warunki brzegowe [16]. Przyjęto następujące założenia:
• nie spontaniczne i nie napotykające przeszkód osiąganie równowagi,
• opóźniony transport masy w fazie stacjonarnej i ruchomej,
• brak jednorodnej prędkości przepływu fazy ruchomej przez cały przekrój kolumny,
• występowanie rozproszonej dyfuzji i tworzenie kanalików w fazie stacjonarnej,
• dyfuzja podłużna niezależna od prędkości fazy ruchomej i wprost proporcjonalna do czasu
przebywania na ścieżce migracyjnej.
Zależność pomiędzy wymienionymi powyżej efektami dynamicznymi i wysokością równoważną półce
teoretycznej jest podana w równaniu Van Deemtera.
Trzy stałe A, B i C są zależne w różny sposób od prędkości przepływu „u” fazy ruchomej. Stałe A i B
opisują całkowity transport masy przez fazę stacjonarną; stała C jest określana przez współoddziaływanie
w osiąganiu równowagi pomiędzy fazą ruchomą i fazą stacjonarną.
Stała A opisuje dyfuzję wirową, którą można traktować jako przyczynę poszerzenia piku na skutek efektu
wielu ścieżek przepływu. Termin ten jest także znany jako współczynnik upakowania; jest on niezależny od
prędkości przepływu liniowego w fazie ruchomej, przynajmniej w pierwszym przybliżeniu. Stałą A opisuje
następująca zależność:
Praktyczna Chromatografia Jonowa 13
(9)
(10)
(11)
(12)