Considere os termos da equação de Van Deemter:
Discuta sucintamente o efeito sobre a eficiência de uma separação cromatográfica
quando a seguinte alteração for realizada:
Redução do tamanho de partícula de uma fase estacionária para cromatografia líquida.
Redução do tamanho de partícula de uma fase estacionária para cromatografia líquida.
Passo 1
O enunciado pede para ver como a eficiência cromatográfica, medida pelo número de pratos teóricos
, muda quando reduzimos o tamanho de partícula da fase estacionária em cromatografia líquida. Para isso usaremos a equação de Van Deemter
e a relação
onde
é a altura equivalente a um prato,
é a velocidade lineal da fase móvel, e
é o comprimento da coluna.
Passo 2
Na prática, os parâmetros da equação de Van Deemter dependem do diâmetro de partícula
da fase estacionária assim:
(termo de difusão múltipla ou “eddy”),
independe de
(difusão longitudinal),
(termo de transferência de massa).
Ou seja, ao diminuir , tanto
quanto
caem, enquanto
permanece praticamente constante.
Ou seja, ao diminuir
Passo 3
Como
e
diminuem, a curva
desloca-se para valores menores de
em toda a faixa de
e seu mínimo fica mais baixo e mais largo. Logo, para qualquer velocidade ótima ou mesmo para velocidades maiores, temos um
menor. Como
uma redução de
implica aumento de
. Além disso, a velocidade ótima cresce (já que
), permitindo corridas mais rápidas sem perder eficiência.
Resposta
Ao reduzir o tamanho de partícula da fase estacionária, diminuem os termos
e
da equação de Van Deemter, o que faz cair
e, por conseguinte, elevar o número de pratos teóricos
. Isso traduz-se em maior eficiência de separação e possibilidade de operar a velocidades mais altas sem perda de desempenho.