FORMAS DE PICO

FORMAS DE PICO
Ideal
Ancho
Cabeceo
Coleo
Doblete
TIEMPO
HPLC 4 10/96
1
INFORMACIÓN DEL
CROMATOGRAMA
1. POSICIÓN DEL PICO – tR función de K
(Termodinámica)
2. ANCHO DE PICO – N, H (Cinética)
Responsable de ensanchamiento de banda
3. FORMA DEL PICO– Simétrica o
asimétrica
HPLC 4 10/96
2
EL TIEMPO DE RETENCIÓN DEPENDE
DIRECTAMENTE DEL COEFICIENTE DE
REPARTO
tR = tM + t'R
tR = tM (1 + k')
Recuerda que K = k'
tR = tM (1 + K /)
HPLC 4 10/96
3
ENSANCHAMIENTO DE BANDA
1.
2
HETP  H   / tR
2. N  16 tR / W b   tR /  
2
3.
2
H  L / N  tR / tR /     / tR
2
2
HPLC 4 10/96
4
DISPERSIÓN DE PICO
t0
t1
t2
HPLC 4 10/96
5
ECUACIÓN DE VAN DEEMTER – 1956
(PARA COLUMNAS DE CG EMPACADAS)
HETP = H = A + B /  + C 
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6
EFECTO MULTICANAL
(Difusión de Eddy)
1
1
lento
2
2
3
INICIAL
3
CAMA EMPACADA
rápido
FINAL
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7
DIFUSIÓN LONGITUDINAL
(FASE MÓVIL )
t1
t2
t3
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TRANSFERENCIA DE MASA LENTA
( MÓVIL A ESTACIONARIA )
Moléculas de Soluto
HPLC 4 10/96
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GRÁFICO DE VAN DEEMTER
 
H  A  B   C  
C
B
A
Velocidad Lineal promedio ()
HPLC 4 10/96
10
HPLC - ECUACIÓN VAN DEEMTER
(Modificada)
B
HETP H  A   CS  CM u
u
4 fuentes independientes de
ensanchamiento de banda
Minimiza cada término, Minimiza
“H”, Maximiza Eficiencia
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HPLC – DIFUSIÓN de EDDY
A = 2dp
La clave son partículas pequeñas,
empacadas eficientemente.
usualmente 10 y 5 micras
existen de 3 micras
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HPLC – DIFUSIÓN LONGITUDINAL
2D mobile
B/v
v
Un factor muy pequeño en HPLC
La difusión en líquidos despreciable
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13
HPLC – TRANSFERENCIA DE MASA –
FASE ESTACIONARIA
2
QRDf v
Cs v 
D stat
Q
=
Factor de Configuración
R
=
Constante; f (K )
df
=
Espesor de fase estacionaria
D stat =
Coef. difusión en fase estacionaria
v
velocidad de flujo (cm / sec )
=
Clave: película delgada
HPLC 4 10/96
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HPLC – TRANSFERENCIA DE MASA –
FASE ESTACIONARIA
Cmv 
2
wdp v
D mobile
w
=
Coeficiente de Columna
dp
=
Diámetro de partícula
v
=
Velocidad de flujo (cm / seg )
D mov.= Coeficiente de difusión en
fase móvil
Clave: partículas pequeñas
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Término C – Transferencia de Masa
COLUMNAS CAPILARES
Sílica Fundida
Fase líquida
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ECUACIÓN DE VAN DEEMTER
DETALLADA
(HPLC)
2Dm
H  2dp  

v
2
QRdf v dp 2 v

Dm
Ds
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ENSANCHAMIENTO DE BANDA vs FLUJO
COMO FUNCIÓN DEL DIÁMETRO DE PARTÍCULA
22 °C : ter-Butil
Benceno
HETP
60
10 m
40
5 m
20
3 m
0
0
2
4
6
8
FLUJO [ml/min]
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ANÁLISIS POR HPLC RÁPIDA
( PARTÍCULAS PEQUEÑAS, COLUMNAS CORTAS,
FLUJOS RÁPIDOS )
COLUMNA : 3 cm
3M ODS
FLUJO : 3.5 ml / min
NITROBENCENO
FENOL
URACILO
0
5
10
TIEMPO ( SEG )
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RELACIÓN ENTRE
dp, p, LARGO Y tR (1)
dp [mm]
p (psi)
Largo [cm]
tR [min]
10
5
1,000
4,000
25
25
10
10
Pero corte el largo para reducir presión y
mantener:
N = 12,500
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20
RELACIÓN ENTRE
dp, p, LARGO Y tR(2)
dp [mm]
p (psi)
Largo [cm]
tR [min]
10
5
2
1,000
2,000
5,000
25
12.5
5
10
5
2
Asume N = 12,500 ; H = 2.0;
1
p  2 ; p  L
dp
Partículas pequeñas, más eficiente, pero mayor
caída de presión
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LARGO DE COLUMNA
N  L; R  (L)1/2
Los largos más comunes 15 cm y 25 cm,
pero columnas de 5 cm y 10 cm con
partículas de 3 m, son eficientes y rápidas
Dimensiones mayores, difícil debido a p
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DIÁMETRO DE COLUMNA
•
4 mm más popular; fácil de hacer, buena
capacidad
•
•
2 mm - HPLC rápida a flujos aceptables
•
•
1 mm - microboro – conexiones especiales,
pero mejor sensibilidad, fácil acoplamiento
tubos abiertos - investigación; N alto; muy lento
capilares empacados – empleados en LC/MS
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DIÁMETRO DE PARTÍCULA
• Probablemente el factor más importante en HPLC
• 10 m ~ 8-10K platos en 25 cm
• 5 m ~ 8-12K platos en 15 cm
• 3 m ~ 5K platos en 5 cm
Valores altos de # de platos (100K) requiere de
instrumentación especial (inyector, detector,
electrónica)
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FACTOR DE ASIMETRÍA DE PICO
Factor de
Asimetría de
Pico = BC/BA
A
B
C
10% de
altura de
pico
Tiempo
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CAUSAS DE LA ASIMETRÍA DE PICO
•
Diseños ineficientes del sistema
•
Múltiples mecanismos de retención
•
Deterioro de la columna
•
Sobrecarga de la columna
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