Simulació Hplc Per Ordinador

http://www.hplcsimulator.org/simulator.php

Practica H: Cromatografia líquida d’alta resolució (I):
Simulació de separació per ordenador

Introducció
 
En aquesta pràctica estudiarem a través d’un simulador HPLC (High Perfomance Liquid Chromatography) les diferents variables i característiques de les que disposa un sistema de cromatrografia HPLC per a poder controlar i predir la possibleseparació dels components d’una mostra determinada.
En un cromatògraf HPLC la nostra mescla de compostos flueix a través d’una columna d’una llargada que pot oscil•lar entre els 5 i els 30 cm de longitud. Aquesta columna conté una fase estacionaria composta per partícules de sílica la qual ha estat tractada amb cadenes carbonades amb un número de carbonis determinat, que depèn del tipus decolumna. En el nostra cas la columna treballa amb cadenes de 8 carbonis (C8).
Aquesta fase estacionaria és apolar, per això denominarem aquest mètode com cromatografia de fase reversa. Treballarem amb fase mòbil polar, composta en diferents proporcions d’acetonitril i aigua o metanol i aigua.
Si la composició de la fase mòbil és constant direm que estem treballant en fase isocràtica, del contrariestarem fent un gradient de dissolvents.
Al llarg d’aquesta pràctica comentarem les diferents característiques del simulador HPLC i com canvia la simulació, les dades i els gràfics de sortida segons uns compostos determinats al canviar varies de les moltes variables disponibles al programa i el possible motiu d’aquest fet, per dur-ho a terme variarem una de les components cada vegada i les altres lesmantindrem constants. Desprès realitzarem una mescla de 5 compostos entre els possibles en proporció 2-2-1 de semblança química i idearem i justificarem les millors condicions d’elució i separació d’aquests components, tenint en compte factors no irrellevants com podrien ser el temps i el cost.
Part 1:
Al obrir el programa ens apareix una barreja per defecte que conté:
1. Fenol 5µM
2.3-fenil propanol 2µM
3. Acetofenona 40µM
4. p-clorofenol 15µM
5. p-nitrotoluè 10µM
Amb els paràmetres següents:
* Dissolvent: 50-50 aigua - acetonitril
* Volum d’injecció de la mostra: 5µL
* Diàmetre columna: 0,46cm
* Longitud de la columna: 10cm
* Cabal: 2 ml/min
* Tamany partícula: 3µm
A continuació anirem variant els paràmetres un per un mantenint constantsla resta.

Elecció del dissolvent

Mantenint constant la resta de paràmetres modificarem el dissolvent (components i proporció d’aquestos).
En primer lloc utilitzarem una mescla d’aigua- acetonitril 50-50, 40-60, 60-40.
Les següents cromatografies mostren com la variació de la polaritat del dissolvent (deguda al augment o disminució de la proporció d’aigua) te un efecte molt important a laseparació dels components de la mostra i a la pressió que s’ha d’exercir a la columna.

Fig. 1: dissolvent 60% aigua- 40% acetonitril

Fig. 2: dissolvent 50% aigua- 50% acetonitril

En segon lloc canviarem l’acetonitril per metanol i farem les següents mescles: 60-40 aigua-metanol, 50-50 aigua-metanol, 40-60 aigua-metanol.
Com es pot observar en les següents cromatografies quan separem ambmetanol dos components no es poden separar be a mes a mes l’ordre dels pics de l’acetofenona i el 3-fenil propanol s’intercanvien.

Fig. 3: dissolvent 60% aigua- 40% metanol

Fig. 4: dissolvent 50% aigua- 50% metanol
Per tal de valorar numèricament el grau de separació a continuació es calcularà per cada cromatograma la constant de capacitat K, la constant de selectivitat α i el temps mortt0.
K=tr-t0t0
α=tr2-t0tr1-t0
t0=L∙d22F

On L es la longitud de la columna (10 cm), d el diàmetre (0,46 cm) i F es el cabal (2 mL/min).
Els valors òptims de K son entre 1 i 20 i una α superior a 1.

Taula 1: variació de dissolvent
El millor dissolvent per dur a terme la separació dels cinc components es el acetonitril i la millor composició es d’un 40%.

Elecció del cabal
Per escollir...