7. Основные характеристики удерживания и разделения компонентов на хроматограмме.

Неподвижной (стационарной) фазой служит твердое вещество – сорбент – или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество (носитель). Подвижная фаза представляет собой газ или жидкость, протекающий через неподвижную фазу. В процессе хроматографирования компоненты анализируемой смеси вместе с подвижной фазой передвигаются вдоль стационарной фазы, которая помещена чаще всего в стеклянную, металлическую или пластиковую трубку – хроматографическую колонку. Благодаря тому, что компоненты анализируемой пробы с разной силой взаимодействуют с поверхностью сорбента или с неподвижной жидкой фазой, они с различной скоростью перемещаются вдоль колонки. Более сильно взаимодействующие с сорбентом или жидкой фазой компоненты перемещаются по колонке медленнее, мало взаимодействующие – быстрее. Таким образом происходит разделение компонентов. Т.е. хроматография является динамическим процессом, состоящим из многократных актов сорбции-десорбции или другого вида взаимодействий, так как он происходит в потоке подвижной фазы.

О сновным результатом аналитического хроматографического разделения анализи-руемой пробы является внешняя хрома-тограмма, из которой можно определить одну из основных характеристик - время удерживания ( ), которое определяется по формуле:

,

где - время пребывания компо-нента смеси в подвижной фазе; - время пребывания компонента в неподвижной фазе. На рисунке изображена идеализированная хроматограмма смеси двух веществ.

I – это аналитический сигнал детектора хроматографа, зависящий от концентрации веществ в элюенте, чувствительности детектора к компонентам пробы.

t – время хроматографирования. Вместо времени хроматографирования может быть отложен объем элюента.

Время удерживания t_R не зависит от количества пробы, вводимой в колонку, а зависит от природы анализируемого вещества и сорбента, от упаковки сорбента в колонке, от скорости подачи подвижной фазы и может меняться от колонки к колонке. Поэтому истинную способность данного вещества удерживаться в конкретной хроматографической колонке характеризует исправленное время удерживания:

Для характеристики удерживания часто применяется также удерживаемый объем ( ) – это объем подвижной фазы, который нужно пропустить через колонку с определенной скоростью, чтобы элюировать из нее вещество. Этот объем связан с временем удерживания через объемную скорость (F,мл/мин) формулой:

Исправленный удерживаемый объем определяется по формуле:

При постоянных условиях хроматографирования (скорость потока подвижной фазы, давление, температура, состав фаз) значения времени удерживания и удерживаемого объема строго воспроизводимы и являются идентификационными характеристиками индивидуальных веществ.

В хроматографии часто используется такой параметр как коэффициент удерживания (замедления) R – отношение скорости движения в колонке анализируемого вещества к скорости движения подвижной фазы. Он определяется по формуле:

, где L – длина колонки. Таким образом, R показывает, какую долю времени анализируемое вещество находится в подвижной фазе.

Распределение веществ между двумя фазами характеризуется коэффициентом распределения, вычисляющегося как отношение концентрации вещества в неподвижной фазе ( ) к концентрации вещества в неподвижной фазе ( ): .