Количество вещества, вымываемого из колонки, можно найти по площади под кривой элюирования:
,
где с – концентрация, ммоль/мл; V – объем, мл.
Полезным параметром в хроматографии может быть коэффициент удерживания (замедления) R – отношение скорости движения вещества к скорости m:
,
где L – длина колонки. Величина R показывает, какую долю времени вещество находится в подвижной фазе.
.
Для неудерживаемого вещества t
и R = 1. Если время пребывания в подвижной и неподвижной фазах одинаково (t
), то R = 0,5. Очевидно, что R можно выразить через V
:
.
Любой процесс распределения вещества между двумя фазами характеризуют коэффициентом распределения D. В данном случае:
,
где с
и с
- концентрации вещества в подвижной и неподвижной фазах соответственно. Коэффициент распределения связан с хроматографическими параметрами. Действительно, отношение времени пребывания вещества в неподвижной и подвижной фазах равно отношению количеств вещества в фазах сV:
.
Преобразовываем и получаем:
.
Также можем получить:
. (*)
Произведение
называют коэффициентом емкости k
, из экспериментальных данных его вычисляют по формуле:
или
.
Эта величина показывает, во сколько раз вещество дольше находится в неподвижно фазе, чем в подвижной; оптимальные значения k
лежат в пределах 1,5 – 4. Если коэффициент распределения мал, то мало и значение k
, т. е. вещество слабо удерживается и продвигается по колонке практически с той же скоростью, что и подвижная фаза. Если же коэффициент емкости слишком велик, то время пребывания вещества в колонке будет большим и на анализ потребуется много времени.
Видно, что исправленный удерживаемый объем связан с D простым соотношением:
. (**)
Выражения (*) и (**) – основные уравнения хроматографии, показывающие, что
пропорционален величине D и объему неподвижной фазы колонки
. Величина
зависит от количества неподвижной фазы, нанесенной на единицу объема или массы сорбента, от длины и диаметра колонки. Сравнительно большие различия в значениях
свидетельствуют о полном их разделении.