پهن شدگی نوار در کروماتوگرام

 

 

 

پهن شدگی نوار

 

. دلیل زیادی برای پهن شدگی نوار وجود دارد و مهم است که این دلایل درک شود و پدیده طوری در حداقل نگه داشته شود که تعداد بشقابکهای نظری در ستون زیاد شود 

دلیل اول نفوذ گردابی ستون با ذرات کوچک فاز ساکن پر شده است باز متحرک از درون ستون عبور و مولکولهای نمونه را با خود حمل می‌کند برخی از مولکولها خوشبختند و بعد از عبور شانسی در تقریباً یک خط مستقیم از درون بستر کروماتو گرافی قبل از اکثر مولکول های دیگر ستون را ترک می‌کند.  سایر مولکولهای نمونه در اثر متحمل شدن انحرافات متعدد در طول مسیردیرتر از ستون خارج می‌شود

 

 

دلیل دوم  توزیع جریان فاز متحرک در جریانی آرام از بین ذرات فاز ساکن عبور می‌کند. جریان در مرکز کانال در مقایسه با جریان نزدیک به یک ذره سریع تر است پیکان ها در شکل زیر نشانگر بردارهای سرعت فاز متحرک هستتند که هرچقدر پیکان بلندتر باشد سرعت جریان موضعی بیشتر است.  جریان گردابی و توزیع جریان را می‌توان به وسیله پر کردن ستون با ذرات هم اندزه کاهش داد. اصل اول که یک ستون خوب بر اساس آن استوار است این است که توزیع اندازه ذرات سازنده یک ماده پرکننده تا حد امکان باید باریک باشد  

 

نسبت بین قطر بزرگترین و کوچکترین ذره باید از دو تجاوز نکند و حتی یک و نیم بهتر است .مثلاً اندازه کوچکترین ذره   5میکرومتر و اندازه بزرگترین ذره 7.5 میکرومتر باشد . پهن شدگی مربوط به نفوذ گردابی و توزیع جریان تحت تاثیر سرعت جریان فاز متحرک قرار نمی گیرد یا به مقدار جزئی تحت تاثیر قرار می گیرد .

 

دلیل سوم نفوذ مولکول های نمونه  در فاز متحرک

 

 مولکول های نمونه بدون هیچگونه اثر خارجی به درون حلال پخش می‌شود این نفوذ طولی است و هنگامی اثر نامطلوبی بر ارتفاع بشقابک دارد که

 الف - ذرات فاز ساکن کوچک باشند یا کمتر از ۱۰ میکرومتر

ب - سرعت فاز متحرک کم باشد

ج - ضریب نفوذ به نمونه نسبتاً بزرگ باشد .

   

دلیل چهارم انتقال جرم بین ذره های متحرک متحرک راکد و ساکن

 

 ساختار حفره ای یک ذره فاز ساکن در شکل زیر نشان داده شده است کانال ها هم باریک و هم پهن هستند برخی مستقیم از درون کل ذره عبور می‌کنند و برخی مسدود می‌شوند حفره‌ها با فاز متحرک پر می شوند که حرکت نمی کند .یک مولکول نمونه که به یک حفره وارد می شود به وسیله شار حلال منتقل نمی شود و موقعیت خود را تنها از طریق نفوذ تغییر می‌دهد

 با وجود این دو احتمال وجود دارد:

 

 الف] مولکول مجدداً به فاز شار متحرک نفود می‌کند این فرآیند به وقت نیاز دارد که طی آن مولکول هایی که در حفره نگه داشته نشده اند کمی به جلو حرکت می کند هرچقدر حفره‌ها کوتاه تر باشند یعنی ذرات فاز ساکن کوچکتر باشند پهن شدگی نوار حاصل کوچکتر است. 

علاوه بر این سرعت نفوذ مولکول های نمونه در یک حلال ، در شرایط گرانروی کمتر در مقایسه با گرانروی بیشتر به مراتب بیشتر است (یعنی سریع‌تر به درون و بیرون حفره ها نفوذ)

 

 

 ب) مولکول خود با فاز ساکن برهمکنش دارد و جذب سطحی می شود. مولکول برای مدتی کوتاه به فاز ساکن می چسبد و سپس به جلو حرکت می کند مجدد این انتقال جرم در مدت نسبتاً کوتاهی صورت

می‌گیرد

در هر دو مورد پهن شدگی نوار باافزایش سرعت جریان فاز متحرک زیاد می شود 

 هر چقدر شار حلال سریع تر باشد مولکولهای نمونه باقی مانده در حلال در حال حرکت بیشتر از مولکول های راکد جلو می‌افتد ولی زمان کوتاه تری برای شویش حل شده مورد نیاز است است.

 

 اصل سوم این است که ذرات کوچک یا ذرات با یک لایه سطحی باریک و متخلخل باید به عنوان فاز ساکن به کار برده شود.

 

 اصل چهارم این است که حلال های با گرانروی کم باید استفاده شود .

 

 اصل پنجم این است که سرعت تجزیه زیاد با کاهش تفکیک و بر عکس به دست می آید.

 به هرحال این اثر برای ذرات کوچکتر در مقایسه با ذرات بزرگتر بسیار کمتر مشخص است.