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Home Chimica Analitica

Chimica analitica, il Volume di ritenzione

Volume di fase mobile necessario per eluire una sostanza da una colonna cromatografica

di Maurizia Gagliano
16 Marzo 2023
in Chimica Analitica
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0
Volume di ritenzione

Volume di ritenzione

Il volume di ritenzione è il volume di fase mobile necessario per eluire una sostanza da una colonna cromatografica

La cromatografia è un processo in cui i soluti sono in uno stato di continuo assorbimento e desorbimento dalla fase mobile a quella stazionaria. Poiché la ritenzione dei soluti da parte della fase stazionaria è caratteristica della loro composizione, si rendono necessari approcci per misurare il tempo o il volume di eluizione.

ADVERTISEMENTS

Le  separazioni cromatografiche sono governate dal coefficiente di distribuzione dei soluti quando si ripartiscono tra fasi mobili e stazionarie

Ritenzione cromatografica

Fattore k

Durante l'eluizione, le molecole di soluto sono in continuo movimento, muovendosi lungo la colonna. Il  fattore di ritenzione è dato dal rapporto tra è il tempo totale trascorso da un soluto nella fase stazionaria ts e il tempo totale nella fase mobile tm

k = ts/tm

Fattore di ritenzione

Il fattore di ritenzione, utilizzato anche nella cromatografia su carta e su strato sottile è dato da:

Rf = do/dr

dove do è la distanza di migrazione del fronte del solvente misurata dal fondo della lastra a contatto con il solvente, e dr è la distanza di migrazione della macchia di soluto sulla lastra o sulla carta.

Ritenzione R

Il parametro di ritenzione R è definito come il rapporto tra il tempo che un soluto trascorre nella fase mobile t0 rispetto al tempo totale in cui rimane nella colonna tr :
R = t0/tr

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Moltiplicando  numeratore e denominatore per la portata F si ha

R = Ft0/Ftr = Vm/Vr  (1)

R è anche equivalente alla quantità di soluto nella fase mobile in un dato momento rispetto alla quantità totale iniettata:

wt = wm + ws , dove wm è la massa del soluto nella fase mobile e ws quello nella fase stazionaria.

Pertanto:
R = wm /wt = wm/ wm + ws  (2)

Poiché la massa è data dal prodotto tra la concentrazione e il volume si ha:

mm = Vm· cm e  ms= Vs · cm  (3)

Sostituendo i valori della (3) nella (2) si ha:

R = Vm· cm/( Vm· cm)+( Vs· cs)

Dividendo numeratore e denominatore per cm e ponendo cs/cm = K si ha:

R = Vm/ Vm + KVs (4)

Volume di ritenzione

Uguagliando le equazioni (1) e (4) si ottiene

Vm/Vr  = Vm/ Vm + KVs

Risolvendo rispetto a Vr si ha:

Vr = Vm(Vm + KVs)/Vm = Vm + KVs

Questa equazione è una delle relazioni più importanti in cromatografia. In essa appare infatti che il volume di ritenzione di un soluto è semplicemente la somma di due volumi ovvero il volume della fase mobile Vm e la frazione della fase stazionaria, KVs. Nella cromatografia il meccanismo di separazione è definito da K e le proprietà della colonna da Vs e Vm .

 

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Tags: cromatografiaCromatografia su cartacromatografia su strato sottile

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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