Эффективность. Основным параметром, определяющим размыва­ние компонентов при ее прохождении через колонку, является эффектив­ность.

Основным параметром, определяющим размыва­ние компонентов при ее прохождении через колонку, является эффектив­ность.

Под эффективностью в хроматографии понимают способность системы "предотвращать" (ограничивать) размывание зон разделяемых веществ. Эффективность колонки тем выше, чем уже получается пик при том же времени удерживания, и измеряется числом теоретических таре­лок.

Число теоретических тарелок характеризует число ступеней ус­тановления равновесия распределения вещества между подвижной и не­подвижной фазами, и описывается уравнением:

n = 16(1_R / b₀)² = 5,54(1_R / b₀,₅)², (8)

где l_r − расстояние удерживания, мм; b₀ и b_0,5 − ширина пика у основания, и на половине его высоты соответственно, мм.

Число теоретических тарелок n, соответствующее данной колонке, не является достаточной характеристикой хроматографического разделения, поскольку это число не зависит от размеров разделительной системы (длины колонки).

В связи с этим вводят характеристику − высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ), которую можно определить как толщину сорбционного слоя, необходимую для того, чтобы раствор, поступивший из предыдущего слоя, пришел в равновесие со средней концентрацией растворенного вещества в подвижной фазе этого слоя. Такая характеристика лучше определяет эффект хроматографического разделения.

Таким образом, эффективность хроматографической системы с использованием набивных хроматогра-фических колонок описывается величиной ВЭТТ:

ВЭТТ(Н) = L/n, (9)

где ВЭТТ или Н − высота, эквивалентная теоретической тарелке, мм; L − длина системы в направлении перемещения подвижной фазы (длина хроматографической колонки), мм; n − число теоретических тарелок.

Чем больше n, тем выше эффективность, тем меньше раз­мывание полосы по мере прохождения ее через колонку и соответственно уже пик на выходе из колонки. Система считается эффективной, если 1 м колонки имеет 1000 теоретических тарелок, т.е. при Н = 1 мм. Увеличи­вая в два раза длину колонки, мы увеличиваем степень разделения в раз.

Представление о тарелке привнесено в хроматографию из теории дистилляции, так как первые наиболее эффективные дистилляционные колонны содержали приспособления, названные тарелками. Было пред­ложено представлять хроматографическую систему как некоторое число воображаемых, или теоретических, тарелок.

Теория тарелок основана на следующих допущениях:

- коэффициенты распределения К постоянны;

- диффузия в направлении потока пренебрежимо мала;

- скорость установления равновесия между растворенным веществом и двумя фазами достаточно велика по сравнению со скоростью движения подвижной фазы;

- систему следует рассматривать как прерывную (дискретную),состоящую из множества элементарных объемов, в каждом из которых устанавливается свое равновесие.

В общем случае первое приближение обычно верно, в то время как другие не особенно важны. Теория скоростей, основанная на моделях непрерывного потока для хроматографических систем, является более точным приближением, чем теория тарелок. Однако, теория тарелок, оперирующая более простым математическим аппаратом, позволяет по­лучить практически аналогичные результаты.