Chromatographische Größen

IMPP-Score: 1.3

Grundlagen der chromatographischen Analyse

Überblick über die Begriffsdefinitionen1

Trennfaktor (Selektivitätsfaktor)

Beginnen wir mit dem Trennfaktor. Der Trennfaktor, auch selektivitätsfaktor genannt, ist ein Maß für die Unterscheidungsfähigkeit zweier Analyten in der chromatographischen Trennung. Er berechnet sich aus dem Quotienten der Retentionsfaktoren zweier Substanzen und gibt an, wie gut diese voneinander getrennt werden können. Für eine effektive Trennung sollte der Trennfaktor mindestens 1,2 betragen – je größer der Wert, desto besser die Trennung. Hier spielt die Chemie der stationären und mobilen Phase eine entscheidende Rolle, da sie die Stärke der Wechselwirkungen mit den Analyten bestimmt.

Wichtig fürs Examen

Beim IMPP ist das Verständnis des Trennfaktors und seine Bedeutung für die Auflösung und Trennqualität von großer Bedeutung.

Zahl der theoretischen Trennstufen (Plattenzahl)

Ein weiteres wichtiges Konzept ist die Zahl der theoretischen Trennstufen, auch bekannt als Plattenzahl. Sie ist ein Indikator für die Effizienz einer chromatographischen Trennung. Eine höhere Plattenzahl bedeutet eine feinere Trennung der Komponenten und damit eine bessere Auflösung. Diese Größe wird beeinflusst durch Faktoren wie die Säulenlänge und die Beschaffenheit der Packung. Das IMPP legt oft Wert auf das Verständnis, dass eine höhere Plattenzahl zwar eine bessere Trennung ermöglicht, aber auch längere Trennzeiten mit sich bringen kann.

Retentionszeit

Die Retentionszeit ist die Zeit, die ein Analyt von der Injektion bis zum Verlassen der Säule benötigt. Sie ist einzigartig für jede Verbindung unter spezifischen chromatographischen Bedingungen und dient als Fingerabdruck zur Identifizierung unbekannter Verbindungen. Die Retentionszeit wird beeinflusst durch die Wechselwirkungen zwischen Analyt, mobiler und stationärer Phase.

Höhenäquivalent einer theoretischen Trennstufe (HETP)

Das Höhenäquivalent einer theoretischen Trennstufe (HETP) ist ein Maß für die Effizienz der Trennsäule. Ein niedrigerer HETP-Wert deutet auf eine höhere Effizienz und somit eine bessere Trennung hin. HETP kann durch Optimierung der Säulenpackung und durch die Auswahl der richtigen Säulenparameter verbessert werden.

Auflösung

Ein Schlüsselkonzept in der chromatographischen Analyse ist die Auflösung. Sie gibt an, wie gut zwei benachbarte Peaks in einem Chromatogramm voneinander getrennt sind. Eine Auflösung von 1,5 oder höher gilt im Allgemeinen als ausreichend für eine vollständige Trennung. Die Auflösung wird durch die Retentionszeit, die Plattenzahl und den Trennfaktor beeinflusst.

Besonders Prüfungsrelevant

Das IMPP fragt gerne nach der Berechnung und der Bedeutung der Auflösung für die chromatographische Trennung.

Weitere relevante Größen

  • Peak-Tal-Verhältnis: Dies ist ein Maß für die Trenngüte bei nicht basisliniengetrennten Peaks.
  • Trennstufenhöhe: Gibt an, wie effizient eine theoretische Trennstufe ist. Niedrigere Werte deuten auf eine effizientere Trennung hin.
  • Retentionsfaktor (Kapazitätsfaktor): Beschreibt das Verhältnis der Zeit, die ein Analyt in der stationären Phase verbringt, zur Zeit in der mobilen Phase. Er liefert Hinweise auf die Interaktion zwischen Analyt, mobiler Phase und stationärer Phase.

Zusammenfassung

  • Auflösung bestimmt, wie gut zwei benachbarte Peaks voneinander getrennt sind; Werte über 1,5 gelten als Indikator für eine ausreichende Trennung.
  • Trennfaktor (Selektivitätsfaktor) wird aus dem Quotienten der Retentionsfaktoren zweier Peaks berechnet und sollte mindestens 1,2 betragen, um eine Basislinientrennung zu gewährleisten.
  • Retentionszeit ist die Zeit, die ein Analyt von der Injektion bis zum Erscheinen des Peaks am Detektor benötigt; sie ist spezifisch für jede Verbindung unter festgelegten chromatographischen Bedingungen.
  • Theoretische Trennstufenzahl (Bodenzahl) ist ein Maß für die Effizienz einer chromatographischen Trennung, beeinflusst durch physikalische Bedingungen wie die Packungsdichte der Säule.
  • HETP (Höhenäquivalent einer theoretischen Trennstufe) berechnet sich aus dem Verhältnis von Säulenlänge zu Trennstufenzahl, wobei die Trennstufenzahl aus dem Verhältnis von Retentionszeit und Halbwertsbreite eines Peaks ermittelt wird.
  • Veränderung des organischen Bestandteils in der mobilen Phase verändert die Retentionszeiten der Analyten, wobei eine Erhöhung zu kürzeren Retentionszeiten führt.
  • Peak-Tal-Verhältnis beschreibt das Verhältnis der Höhe eines Peaks zum tiefsten Punkt zwischen zwei Peaks und ist relevant bei nicht idealen Peakformen.

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Footnotes

  1. Credits Überblick über die Begriffsdefinitionen Grafik: Eigene Arbeit.↩︎