क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण सिद्धांत

क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण सिद्धांत बताता है कि विश्लेष्य कैसे प्रवास करते हैं और बैंड कैसे चौड़े होते हैं, जो पृथक्करण की गुणवत्ता को निर्धारित करने वाले योग्यता के आंकड़े प्रदान करता है।

Definition

क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण सिद्धांत भौतिक-रासायनिक सिद्धांतों का समूह है जो क्रोमैटोग्राफी में विश्लेष्य प्रतिधारण और बैंड चौड़ीकरण का वर्णन करता है और प्रतिधारण, चयनात्मकता, दक्षता और संकल्प के माध्यम से पृथक्करण प्रदर्शन को निर्धारित करता है।

Scope

यह विषय सभी क्रोमैटोग्राफिक विधियों के लिए सामान्य वैचारिक ढांचे को शामिल करता है: प्रतिधारण कारक और वितरण स्थिरांक, चयनात्मकता, दक्षता का प्लेट मॉडल, बैंड चौड़ीकरण का दर सिद्धांत का विवरण, और संकल्प समीकरण जो इन सभी को एक साथ जोड़ता है। यह गैस, तरल और इलेक्ट्रोफोरेटिक पृथक्करण की तकनीक-विशिष्ट विषयों का सैद्धांतिक पूरक है।

Core questions

• प्रतिधारण कारक, चयनात्मकता और प्लेट गणना को कैसे परिभाषित और मापा जाता है?
• विश्लेष्य के प्रवास के दौरान कौन सी भौतिक प्रक्रियाएं क्रोमैटोग्राफिक बैंड को चौड़ा करती हैं?
• दर सिद्धांत एक इष्टतम मोबाइल-चरण वेग की भविष्यवाणी कैसे करता है?
• संकल्प समीकरण दक्षता, चयनात्मकता और प्रतिधारण को कैसे जोड़ता है?

Key theories

प्लेट सिद्धांत

कॉलम को संतुलन चरणों की एक श्रृंखला के रूप में मॉडल करना सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या और प्लेट ऊंचाई को दक्षता के माप के रूप में देता है; तेज, अधिक संख्या में प्लेटें संकीर्ण चोटियों के अनुरूप होती हैं, और यह अवधारणा मार्टिन और सिंज के विभाजन उपचार से ली गई है।

दर (वैन डीम्टर) सिद्धांत

दर सिद्धांत प्लेट ऊंचाई को एड़ी विसरण (eddy diffusion), अनुदैर्ध्य विसरण (longitudinal diffusion), और द्रव्यमान-स्थानांतरण प्रतिरोध (mass-transfer resistance) पदों के योग के रूप में व्यक्त करता है जो प्रवाह वेग के साथ भिन्न होते हैं, एक इष्टतम वेग पर न्यूनतम प्लेट ऊंचाई की भविष्यवाणी करता है और बताता है कि कण आकार और विसरण दक्षता को कैसे सीमित करते हैं।

Mechanisms

मोबाइल और स्थिर चरणों के बीच एक विश्लेष्य का वितरण स्थिरांक उसके प्रतिधारण कारक और इस प्रकार उसके उत्सर्जन समय को निर्धारित करता है। चयनात्मकता दो विश्लेष्यों के लिए प्रतिधारण कारकों का अनुपात है और रसायन विज्ञान में अंतर को दर्शाती है। जैसे-जैसे बैंड प्रवास करते हैं, वे पैकिंग में एड़ी विसरण (eddy diffusion), अनुदैर्ध्य आणविक विसरण (longitudinal molecular diffusion), और चरणों के बीच द्रव्यमान स्थानांतरण की सीमित दरों के माध्यम से फैलते हैं; दर सिद्धांत इन सभी को प्लेट ऊंचाई में जोड़ता है। दो चोटियों का संकल्प तब दक्षता, चयनात्मकता और प्रतिधारण के परस्पर क्रिया से होता है।

Clinical relevance

पृथक्करण सिद्धांत हर जगह व्यावहारिक विधि विकास का मार्गदर्शन करता है जहां क्रोमैटोग्राफी का उपयोग किया जाता है - फार्मास्युटिकल, पर्यावरणीय, नैदानिक और खाद्य विश्लेषण के लिए आवश्यक संकल्प और गति प्राप्त करने के लिए कॉलम आयाम, कण आकार और प्रवाह दर का चयन करना।

History

सैद्धांतिक नींव मार्टिन और सिंज के 1941 के विभाजन-क्रोमैटोग्राफी पेपर से शुरू हुई, जिसने प्लेट अवधारणा को पेश किया और उन्हें नोबेल पुरस्कार दिलाया। वैन डीम्टर और सहयोगियों के 1956 के दर सिद्धांत ने प्लेट ऊंचाई को भौतिक परिवहन प्रक्रियाओं से जोड़ा, और गिडिंग्स ने बाद में बैंड चौड़ीकरण के गतिज सिद्धांत को एकीकृत और विस्तारित किया।

Key figures

• Archer Martin
• Richard Synge
• Jan van Deemter
• John Calvin Giddings

Seminal works

• martin1941
• vandeemter1956
• skoog2017

Frequently asked questions

सैद्धांतिक प्लेट क्या है?

यह आसवन से उधार ली गई पृथक्करण दक्षता की एक वैचारिक इकाई है; अधिक सैद्धांतिक प्लेटों वाला एक कॉलम संकीर्ण चोटियों का उत्पादन करता है, और प्लेट गणना एक चोटी के प्रतिधारण समय और चौड़ाई से गणना की जाती है।

क्रोमैटोग्राफी में इष्टतम प्रवाह दर क्यों होती है?

दर सिद्धांत दर्शाता है कि अनुदैर्ध्य विसरण (longitudinal diffusion) से बैंड चौड़ीकरण तेज प्रवाह के साथ घटता है जबकि द्रव्यमान-स्थानांतरण चौड़ीकरण बढ़ता है, इसलिए प्लेट ऊंचाई सबसे कम होती है - और दक्षता सबसे अधिक होती है - एक मध्यवर्ती, इष्टतम वेग पर।