Cromatogramma

In cromatografia che cos'è un cromatogramma?

In cromatografia e più in particolare in gascromatografia o in HPLC, il cromatogramma è il grafico - che si ottiene al termine dell'analisi - che descrive l'andamento del segnale del rivelatore in funzione del tempo o del volume di ritenzione a partire dall'istante in cui la miscela viene introdotta all'interno della colonna (t = 0).

La fase mobile viene scelta in modo tale che non venga rilevata dal rivelatore o comunque che fornisca una risposta costante nel tempo: pertanto, quando a fuoriuscire dalla colonna è soltanto l'eluente, si ottiene una linea di base che può essere considerata lo "zero" del tracciato.

Invece, quando quando a fuoriuscire dalla colonna sono le singole sostanze della miscela iniettata, il tracciato si "impenna", raggiungendo un massimo, per poi ritornare verso la linea di base. Il picco che si ottiene per ciascuna sostanza eluita è detto picco cromatografico.

Esempio di cromatogramma

Esempio di cromatogramma con tre picchi cromatografici relativi a tre sostanze diverse. Sull'asse delle ascisse di un cromatogramma è riportato il tempo o il volume, mentre sull'asse delle ordinate è riportato il segnale dello strumento.

Grandezze caratteristiche di un cromatogramma

Le grandezze caratteristiche di un cromatogramma sono:

il tempo di ritenzione (t_R): è il tempo impiegato da una sostanza per fuoriuscire dalla colonna. Tale tempo viene calcolato a partire dall'istante in cui la miscela viene introdotta nella colonna cromatografica fino all'istante in cui si registra il massimo del picco cromatografico;
il tempo morto (t_M): è il tempo di ritenzione di una sostanza che non ha alcuna affinità con la fase stazionaria e che quindi scorre - lungo la colonna - alla stessa velocità della fase mobile;
il tempo di ritenzione corretto (t'_R): è il tempo speso da una sostanza nelle interazioni chimica-fisiche con la fase stazionaria. È dato dalla differenza tra il tempo di ritenzione e il tempo morto: t'_R = t_R - t_M;

Il picco di sinistra si riferisce ad una sostanza che non ha alcuna affinità per la fase stazionaria: il tempo di ritenzione di tale sostanza è detto tempo morto (t_M). Il tempo di ritenzione è invece il tempo che impiega un componente della miscela iniettata ad uscire dalla colonna o, tecnicamente, ad essere rivelato come picco dal rivelatore.

il volume di ritenzione (V_R): è il volume di eluente necessario a far fuoriuscire dalla colonna un determinato componente;

il volume morto (V_M): è il volume della colonna non occupato dalla fase stazionaria e quindi a disposizione della fase mobile: corrisponde al volume di ritenzione di una sostanza che non ha alcuna affinità con la fase stazionaria e che quindi scorre - lungo la colonna - alla stessa velocità della fase mobile;
il volume di ritenzione corretto (V'_R): è dato dalla differenza tra il volume di ritenzione e il volume morto: V'_R = V_R - V_M.

Grandezze caratteristiche di un picco cromatografico

Le grandezze caratteristiche più importanti di un picco cromatografico sono:

l'altezza del picco (h): è la distanza tra il punto massimo del picco e la linea di base. Spesso è proporzionale alla quantità o alla concentrazione della sostanza eluita;
area totale del picco: è l'area sottesa alla curva ed è proporzionale alla quantità o alla concentrazione della sostanza eluita;
la larghezza della base del picco (w_b): è la lunghezza del segmento che si ottiene dall'intersezione con la linea di base delle due tangenti ai flessi della gaussiana che descrive il picco cromatografico;

la larghezza a metà altezza (w_h): è uguale alla larghezza del picco misurata a metà altezza.

Picco cromatografico

Grandezze caratteristiche più importanti di un picco cromatografico.

Si può dimostrare che:

w_b = 4 · σ
w_h = 2,354 · σ

in cui σ è la deviazione standard, un importante parametro che esprime l'entità della dispersione dei dati. σ corrisponde a metà della distanza tra i punti di flesso del picco cromatografico (w_i).

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