Ćwiczenia 2

Zadanie 6.1

Rozdzielanie izomerów t-butylohydroksyanizolu

t-butylohydroksyanizol (BHA) jest używany w produkcji żywności jako antyoksydant. Ma on także właściwości przeciwrakowe. Produkt handlowy jest mieszaniną dwóch izomerów o wzorach:

3-HBA

2-HBA

Związek 3-BHA jest ok. 2,4 razy bardziej aktywny jako antyoksydant niż 2-BHA, podczas gdy związek 2-BHA wykazuje silniejsze niż 3-BHA działanie przeciwrakowe. Potrzebna jest zatem metoda określenia składu BHA. W tablicy podano czasy retencji 2-BHA i 3-BHA przy różnych składach fazy ruchomej

Zawartość propanolu w wodzie, (% V/V)	Czas retencji, min
Zawartość propanolu w wodzie, (% V/V)	2-BHA	3-BHA
1	96	47,8
2	30,4	21,6
3	17,2	13,3
5	10,7	9,0
7	8,2	7,0
10	6,8	6,0

Warunki:

kolumna 250x4,6mm

przepływ 1ml/min

porowatość całkowita 0,75

średnica ziarna 5 mm

Obliczyć współczynniki retencji i współczynniki selektywności a (zdolność rozdzielczą) dla różnych składów fazy ruchomej.

Należy dokonać rozdzielenia tych izomerów z rozdzielczością 1,25. Jaka powinna być wysokość półki teoretycznej H i zredukowana wysokość półki dla 2-HBA. Obliczenia przeprowadzić dla każdego składu fazy ruchomej. Posłużyć się równaniem Purnella opisującym rozdzielczość pików.

Zadanie 6.2

Wartość mocy elucji rozpuszczalnika w chromatografii w układzie faz odwróconych oblicza się na podstawie wzoru:

S’_AB= f_AS’_A+ f_BS’_B

gdzie

S’ oznacza moc elucji rozpuszczalnika

f - ułamek objętościowy rozpuszczalnika

Rozpuszczalnik	S’
woda	0
metanol	3,0
acetonitryl	3,1
aceton	3,4
dioksan	3,5
etanol	3,6
izopropanol	4,2
tetrahydrofuran	4,4

W RP-HPLC rozdzielenie prowadzi się stosując jako eluent wodę z dodatkiem rozpuszczalnika organicznego. W jakim stosunku objętościowym należy zmieszać:

a) wode i metanol

b) wodę i tetrahydrofuran.

aby otrzymany eluent miał taka samą moc jak mieszanina woda/acetonitryl (60/40).

Zadanie 6.3

Przy rozdzielaniu amidu kwasu salicylowego i kofeiny metodą RP-HPLC otrzymano następujące współczynniki retencji

% metanolu	30	35	40	45	50	55
k_sal	2,4	1,6	1,6	1	0,7	0,7
k_kaf	4,3	2,8	2,3	1,4	1,1	0,9

Wyjaśnij zmiany współczynników retencji

Jaka jest zaleta zastosowania eluentu o niskiej zawartości metanolu a jaka wada?

Oblicz jak zmienia się moc elucji eluentu.

W jakich warunkach należy prowadzić rozdzielanie

Zadanie 6.4

Do wyznaczenia zależności pomiędzy wysokością półki teoretycznej a prędkością przepływu zastosowano eluent o składzie woda/ acetonitryl (50/50) oraz dwie kolumny C-18 12,5x0,46 cm i kolumnę monolityczna C-18 10x 0,40 cm. W tabeli przedstawiono czasy retencji i szerokości w połowie wysokości dla toluenu zarejestrowane dla obu kolumn. Oblicz liczby półek teoretycznych N w zależności od zastosowanego przepływu eluentu oraz wysokość półki teoretycznej. Wykreśl na jednym wykresie zależność wysokości półki od przepływu dla obu kolumn. Przy jakiej optymalnej wartości przepływu należy prowadzić analizę na każdej z kolumn.

Przepływ [ml/min]	Kolumna monolityczna		Kolumna C-18
Przepływ [ml/min]	Czas retencji [min]	w_h [min]	Czas retencji [min]	w_h [min]
0,25	28	0,691	48	1,318
0,5	14	0,33	24	0,639
1	7	0,156	12	0,314
2	3,5	0,074	6	0,165
3	2,33	0,05	4	0,119
4	1,75	0,039	3	0,100
5	1,4	0,033	2,4	0,088
6	1,17	0,029	-	-
8	0,88	0,024	-	-

Zadanie 6.5

Rozdzielano 6 herbicydów: dikambę, MCPA, 2,4-D, MCPP, 2,4-DP, 2,4,5-T przy zastosowaniu kolumny C-18 o długości 25 cm i średnicy 4,6 mm. Średnica ziaren wynosiła 5 mm. jako eluent zastosowano mieszaninę kwasu octowego o stężeniu 43mM/L i acetonitryl.

Na podstawie chromatogramów dla każdego składu eluentu oblicz dla każdego analitu współczynniki retencji k, współczynniki selektywności a, liczbę półek teoretycznych oraz rozdzielczość dla najsłabiej rozdzielonych pików. Czas martwy t_M=2,7 min. Proszę wykreślić na jednym rysunku wykresy logk w funkcji % zawartości acetonitrylu.