11.7 : Eficiencia de la columna: teoría de la velocidad

La teoría de la velocidad de la cromatografía proporciona una perspectiva cuantitativa de las formas y los anchos de las bandas de elución. Estas bandas se basan en el mecanismo de recorrido aleatorio que rige la migración molecular dentro de una columna. El perfil gaussiano de las bandas cromatográficas surge del efecto acumulativo de los movimientos moleculares aleatorios a medida que avanzan a través de la columna.

Durante la elución, una molécula de soluto experimenta numerosas transiciones entre las fases estacionaria y móvil, mostrando tiempos de residencia irregulares en cada fase. A medida que una zona de soluto se desplaza por la columna, su ancho aumenta debido al aumento del tiempo de dispersión. Este ancho de zona es directamente proporcional al tiempo de residencia de la columna e inversamente proporcional a la velocidad de flujo de la fase móvil.

La ecuación de van Deemter explica la influencia del caudal de la fase móvil en la altura de un plato teórico. Esta ecuación comprende tres factores: A, B y C. El factor A representa los múltiples caminos disponibles para un soluto que atraviesa una columna empaquetada (difusión de remolino). El factor B representa la difusión longitudinal (axial) o molecular que surge de la dispersión de solutos entre regiones centrales de alta concentración y regiones periféricas de baja concentración, y el factor C se relaciona con la transferencia de masa de solutos dentro de las fases estacionarias y móviles.

En general, una alta velocidad de la fase móvil aumenta la altura de la placa, lo que da como resultado un ensanchamiento de la banda.