Suggerimento Tecnico GC
Livello: Base
La scelta della colonna GC: Polarità vs Selettività
Quando si tratta di scegliere la migliore colonna GC per la tua analisi, è cruciale comprendere i concetti di polarità e selettività. Sebbene vengano spesso utilizzati in modo intercambiabile, in gascromatografia hanno significati distinti. Esploriamo come è possibile scegliere la giusta colonna GC.
Sommario
La polarità e la selettività sono spesso considerate intercambiabili, tuttavia, nella pratica, sono parametri piuttosto diversi. La selettività è espressa come rapporto tra i fattori di ritenzione di due picchi consecutivi, mentre la polarità è un valore assegnato in maniera specifica e univoca a ciascuna colonna GC. Considerato che le fasi disponibili sono molto numerose, come può un analista essere sicuro di aver scelto la migliore fase stazionaria per il suo metodo?
Suggerimento
La risoluzione tra 2 composti è determinata principalmente dalla selettività della fase stazionaria, pertanto sarà la scelta della fase ad impattare, in maniera significativa su questo parametro. Ciascuna selettività colonna avrà una polarità unica, ma è importante anche assicurarsi che la polarità della fase sia in linea con la polarità dei composti che si stanno analizzando. Ad esempio, se la polarità degli analiti da separare è media, generalmente questi si risolveranno meglio su una colonna a polarità media. Ciò che è importante considerare, quando si sceglie una fase stazionaria è che due colonne con polarità quasi equivalente possono offrire selettività molto diverse. Se consideriamo le ZebronTM ZB-35 and ZB-1701, pur avendo indici di polarità molto simili (rispettivamente di 18 e 19), a causa delle loro fasi stazionarie molto diverse avranno un comportamento cromatografico molto differente e legato alla classe di composti da separare.
Utilizzando gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) come esempio, possiamo osservare i diversi profili di selettività che si ottengono per questi composti con la ZB-1701 e il suo maggiore livello di aromaticità che permette di ottenere una migliore risoluzione, in particolare della coppia critica di dibenzo[a,h]acridina e dibenzo[a,j]acridina (Fig. 1) rispetto a quando la stessa analisi viene eseguita su una colonna di pari dimensioni ma con diversa selettività.
Fig. 1 ZB-35
Fig. 2 ZB-1701
Coppia critica (3,4)
3 - dibenzeno[a,h]acridine
4 - dibenzeno[a,j]acridine
In GC, 3 tipi di interazioni sono importanti per la selettività:
- Interazioni di Van der Waals, che si verificano tra gruppi non polari sulla fase e gruppi non polari sull’analita.
- Interazioni dipolo-dipolo, che possono aiutare a separare composti con punti di ebollizione simili, quando le loro strutture chimiche sono diverse.
- Legame a idrogeno, uno dei principali meccanismi di separazione per i composti polari. Il controllo appropriato di questo meccanismo aiuta a migliorare la forma del picco cromatografico.
Quando si sceglie la colonna GC più appropriata per una specifica applicazione, la polarità dovrebbe essere il primo parametro da considerare. Generalmente si consiglia di utilizzare una colonna a polarità simile a quella dell’analita. Una volta individuata la polarità, l'ordine di eluizione dei composti è determinato principalmente dal punto di ebollizione e, in generale, i composti con punti di ebollizione più bassi eluiranno prima di quelli con punti di ebollizione più alti. In aggiunta, vanno considerate le interazioni che gli analiti, a differente punto di ebollizione, hanno con la fase stazionaria. Per una separazione basata puramente sul punto di ebollizione, la scelta migliore è quella di utilizzare una fase stazionaria come la ZB-1 che è 100% dimetil-polisilossano, dove le forze di Van der Waals rappresentano l'interazione principale tra gli analiti e la fase stazionaria.
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