6. Критерій розділення.

Мірою повноти розділення двох речовин є комплексний параметр, який характеризує дію на розділення двох компонентів як ефективності колонки, так і селективності – критерій розділення R_s. В той час як селективність характеризує розділення максимумів піків, критерій розділення є характеристикою розділення самих хроматографічних піків і функцією ефективності і селективності системи.

У випадку, зображеному на рис. 6, а, обрано достатньо селективний сорбент, тому ΔV'_r має відносно велике значення. Проте піки розмиті і перекриваються, тобто ця колонка низькоефективна, можливо через великий діаметр зерен сорбенту і нещільне й нерівномірне його упакування. Все це призводить до подовження тривалості розділення і збільшення кількості рухомої фази, необхідної для елюювання речовин із колонки. У випадку, який ілюструє рис. 6,б, обрано неселективний сорбент для даних сполук. Тому незважаючи на вузькі піки, тобто високу ефективність, яка спричинена високою дисперсністю сорбенту і його щільним упакуванням у колонці, розділення не відбувається, оскільки ΔV'_r дуже малий. У випадку, наведеному на рис. 6,в, обрано селективний сорбент, щільно і рівномірно упакований у колонку. Отже, ефективність розділення висока. Це забезпечує повне розділення речовин за прийнятний проміжок часу й економну витрату елюенту.

В основу критерію покладені елюційні характеристики, які визначаються за хроматограмою:

де ∆l_r – відстань між висотами двох хроматографічних піків, см або мм,

 V_r – різниця об’ємів утримання, об’ємні одиниці,

ω_0,5 – ширина піка на рівні половини його висоти, лінійні або об’ємні одиниці,

ω – ширина піка в основі, лінійні або об’ємні одиниці.

У хроматографії прагнуть не до найбільшого, а до оптимального розділення, тобто піки мають знаходитись тільки на певній відстані один від одного. Для кількісного аналізу можна задавати критерій розділення 1,0. Якщо треба, щоб піки розділилися до нульової лінії, необхідний критерій розділення 1,5. Якщо R_s1, відбувається перекривання піків, і точне визначення параметрів, особливо кількісних, стає неможливим. За однакового сорбенту у колонках, розділення можна поліпшити подовженням колонки, тобто збільшенням числа теоретичних тарілок.

Крім того, важливим параметром, що характеризує повноту використання нерухомої фази і впливає на ефективність розділення, є коефіцієнт ємності (фактор утримування) k':

Невеликі значення k' засвідчують те, що компоненти суміші, які розділяють, слабо утримуються в колонці. Отже, спостерігається погане розділення, оскільки нерухома фаза використовується недостатньо ефективно. За великих значень k' розділення поліпшується, однак при цьому занадто збільшується тривалість аналізу і криві елюювання розмиваються. У рідинній хроматографії оптимальні значення k' знаходяться в межах 1,5-4,0, а в газовій – 30-50.

Поєднавши попередні рівняння отримаємо вираз, який зв'язує критерій розділення R_s з ефективністю n, селективністю а та коефіцієнтом ємності k' колонки:

Це рівняння дає змогу обчислювати залежність між ефективністю n та селективністю для випадків повного розділення (R_s=1) за різних значень коефіцієнта ємності k'. Слід також зазначити, що для розрахунків використовують мінімальну величину k', обчислену за значеннями V_r речовини, яка сорбується найгірше, тобто має найменше значення Г(D) серед усіх речовин, які потрібно розділити.