POSTĘPY CHROMATOGRAFII - Zakład Chemii Analitycznej

Średnica ziaren wypełnienia kolumnyŚrednica ziaren wypełnienia ma zasadniczy wpływ na sprawność kolumny.Krytyczną, minimalną liczbę półek teoretycznych, niezbędną do preparatywnegorozdzielenia mieszaniny substancji można osiągnąć zmieniającdługość kolumny, albo / i średnicę ziaren wypełnienia kolumny. Przy zmianieskali procesu rozdzielania w warunkach przeładowania objętościowego,L cważna jest nie tyle sama długość kolumny L c , lecz stosunekd 2p , tj. proporcjadługości kolumny do kwadratu średnicy ziaren wypełnienia. W warunkachprzeładowania stężeniowego korzystne jest jednoczesne zmniejszanie wielkościziaren wypełnienia oraz długości kolumny, jednak, zachowanie stałejLcwartości proporcji nie jest wówczas optymalną regułą. Bardziej korzystnejest zastosowanie o ok. 30% dłuższej kolumny, niż to wynika z obliczenia2dpotrzymanego na podstawie tej reguły. Zachowując te proporcje oraz zwiększającjednocześnie prędkość przepływu eluentu, można uzyskać znaczącywzrost wydajności rozdzielania preparatywnego lub procesowego, z zachowaniemstałej czystości produktu.Można generalnie stwierdzić, że zmniejszanie wielkości ziaren wypełnieniakolumny preparatywnej (dp) jest zawsze bardzo korzystne dla uzyskiwaniawzrostu wydajności procesu rozdzielania oraz czystości otrzymywanychsubstancji i jest tym bardziej celowe, im trudniejszy jest problemrozdzielczy (im mniejsze wartości α). Ograniczeniem może być, jednak,maksymalna wartość ciśnienia (ΔP max ), jakie można zastosować do rozdzielania.Optymalną wielkość ziaren wypełnienia kolumny preparatywnej lubprocesowej można określić jako wartość w zakresie 10-25 mikrometrów i jestona tym niższa, im trudniejszy jest problem rozdzielczy (im niższa wartość αw warunkach bez przeładowania kolumny).W przypadku rozdzielania substancji makromolekularnych, ich bardzoniekorzystna kinetyka dyfuzji (niskie wartości współczynników dyfuzji) powodują,że zwiększanie liniowej prędkości przepływu jest niekorzystne i prowadzido znacznego względnego poszerzenia pików. Wówczas zmniejszaniewielkości ziaren wypełnienia i, jeśli to możliwe z jednoczesnym zwiększaniemtemperatury pracy kolumny, w zasadniczym stopniu poprawia rozdzielczośćR i umożliwia zwiększanie przeładowania, a stąd i wydajności orazproduktywności kolumny.Prędkość przepływu fazy ruchomejWzrost prędkości przepływu fazy ruchomej powyżej prędkości optymalnejdla zależności H=f(u), powoduje zmniejszenie czasu trwania rozdzielaniai tym samym wzrost wydajności kolumny. Wpływa, jednak, ujemnie nasprawność rozdzielania, powodując poszerzenie pasm. To, przy założonejczystości wydzielanej substancji, wymusza konieczność zmniejszenia masy94