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Risoluzione in cromatografia

Che cos'è la risoluzione in cromatografia?

In cromatografia la risoluzione indica il grado di separazione di due picchi cromatografici ottenuti al rilevatore.

Si ha una buona risoluzione se - nel cromatogramma - due picchi adiacenti sono ben distinti e sufficientemente stretti tali da non sovrapporsi; in questo caso si dice che i picchi sono "risolti".

Esempio di cromatogramma, mostrante 2 picchi ben risolti.

La risoluzione in termini matematici

In termini matematici la risoluzione (RS) di due picchi è data dal rapporto tra la differenza dei loro tempi di ritenzione (o in modo equivalente tra i loro tempi di ritenzione corretti) e la semisomma delle rispettive larghezze alla base (wb):

Formula risoluzione cromatografia

ovvero:

Formula risoluzione cromatografia 2

RS è una grandezza adimensionale e il suo valore è maggiore o uguale a zero.

Picchi risolti

Cromatogramma con picchi ben risolti.

Quanto deve valere la risoluzione?

Per ottenere separazione quantitative, il valore della risoluzione Rs non deve essere inferiore a 0,8: con RS = 0,8 si ha infatti una sovrapposizione delle bande pari a circa il 2%.

Valori consigliati di RS sono invece compresi tra 1,0 e 1,5 (con RS = 1,5 si ha infatti una sovrapposizione delle due bande pari allo 0,3% e pertanto le due bande sono considerate sufficientemente "risolte").

Valori di RS alti sono inutili in quanto la separazione dei picchi aumenta eccessivamente con conseguente eccessivo aumento dei tempi di ritenzione (= analisi troppo lunghe).

Fattori che influenzano la risoluzione

La risoluzione è una grandezza che mette in relazione il numero di piatti teorici (N), la selettività (α) ed il fattore di ritenzione (k) secondo l'equazione:

in cui:

  • N è il numero di piatti teorici della colonna;
  • k2 è fattore di capacità della sostanza che esce dopo dalla colonna;
  • α è il fattore di selettività.

Per ottenere una buona risoluzione è pertanto necessario:

  • rendere massimo N operando sulle caratteristiche della colonna;
  • aumentare α e k operando sulla natura delle fasi stazionaria e mobile e sulla temperatura.

Risoluzione in cromatografia su strato sottile

Nella cromatografia su strato sottile, la risoluzione indica la capacità del sistema cromatografico di fornire - a eluizione terminata - macchie ben separate fra loro.

Da un punto di vista matematico, in cromatografia su strato sottile (TLC), la risoluzione viene calcolata con la seguente formula:

Formula della risoluzione in cromatografia su strato sottile

in cui:

  • d è la distanza fra i centri delle due macchie;
  • wA e wB sono i diametri delle due macchie calcolati lungo la direzione della corsa dell'eluente.

Il TLC due macchie sono considerate "risolte" se RS è maggiore di 1.

Esercizio

Sottoponendo a un'attenta valutazione il cromatogramma di una analisi gascromatografica, risulta che il tempo di ritenzione della sostanza "1" è di 5 minuti mentre il tempo di ritenzione della sostanza "2" è di 5,3 minuti.

Sapendo che la larghezza della base del picco della sostanza "1" è di 14 secondi mentre la larghezza della base del picco della sostanza "2" è di 16 secondi, si determini la risoluzione delle bande.

La svolgimento dell'esercizio la trovi qui: esercizio sulla risoluzione cromatografica.

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