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Retentionszeit und Totzeit

Die meisten Trenntechniken bestehen aus einer chromatographischen Säule, einer stationären Phase und einer mobilen Phase und verwenden eine gemeinsame Terminologie. Daher ist es besser, einige im Lehrbuch für HPLC (Ref.1) als Übersicht:

Die Retentionszeit $t_\mathrm{R}$ solute A kann definiert werden als die Zeit von der Injektion der Probe bis zur Elution der Verbindung, die am Maximum (Apex) des Peaks gemessen wird, der zu der spezifischen Molekülspezies A gehört (bekannt oder unbekannt). Die Retentionszeit gibt an, wie lange es dauert, bis eine Verbindung A aus der Säule (vom Injektor zum Detektor) eluiert. Die Retentionszeit des letzten Peaks (wenn die Probe mehrere Verbindungen enthält) in einem Chromatogramm wird verwendet, um die erforderliche Länge des chromatographischen Durchlaufs abzuschätzen. Im Allgemeinen kann für eine Molekülspezies A die Retentionszeit als $ t_ \ mathrm {R} $ (A) angegeben werden und die Zeit wird normalerweise in $ \ pu {min} $ gemessen. Der Teil „(A)“ in der Notation wird jedoch manchmal weggelassen, dennoch bezieht sich $ t_ \ mathrm {R} $ immer auf eine bestimmte Molekülspezies.

Die Retentionszeit hängt nicht nur von der Struktur des spezifischen Moleküls ab, sondern auch von Faktoren wie der Art der mobilen und stationären Phase, der Flussrate der mobilen Phase und den Abmessungen der Chromatographiesäule. Die Retentionszeit ist normalerweise charakteristisch für eine bestimmte Verbindung in einer bestimmten Trennung. Aus diesem Grund ist die Retentionszeit kritisch bei der Identifizierung von Analyten, sobald ihre Retentionszeit bekannt ist (z. B. durch Verwendung von Standards).

Von besonderem Interesse bei einer Trennung ist die Totzeit $ t_ \mathrm{M} $, die die Zeit ist, die eine nicht bestimmte Molekülspezies benötigt, um aus der chromatographischen Säule zu eluieren. Die Totzeit wird auch als Void Time oder Holdup Time bezeichnet. Die Totzeit $t_ \mathrm{M} $ kann auch als Teil der Retentionszeit $t_\mathrm{R} $ (A) für den Analyten A interpretiert werden, die der Analyt in der mobilen Phase verbringt, die sich durch die Säule bewegt (Das ist der Grund für das Subskript „M“ bedeutet mobil). Dieser Parameter bezieht sich nicht auf den Retentionsprozess und hängt von der Durchflussrate und den physikalischen Eigenschaften der Säule ab (d. H. Länge, Durchmesser, Porosität der stationären Phase). Die Differenz zwischen der Retentionszeit ($t_\mathrm{R}$) und der Totzeit ($t_\mathrm{M}$) stellt die Zeit dar, die der Analyt A in der stationären Phase ($t_\mathrm{S}$) zurückgehalten wird. Diese Differenz wird als reduzierte Retentionszeit $t_\mathrm{S}$ (oder $t’_\mathrm{R}$) angegeben und durch die Formel ausgedrückt:$$t_\mathrm{S}=t_\mathrm{R}-t_\mathrm{M}$$

Der Wert für $t_\mathrm{M}$ wird typischerweise näherungsweise durch Verwendung von Verbindungen erhalten, die nur sehr geringfügig zurückgehalten werden, da es schwierig sein kann, eine Verbindung zu finden, die auf einer chromatographischen Säule überhaupt nicht zurückgehalten wird. Beispielsweise kann während HPLC-Läufen das Lösungsmittel, das zum Injizieren der Probe verwendet wird (wenn es sich von der mobilen Phase unterscheidet), eine solche Verbindung sein, und die Retentionszeit dieses Lösungsmittelpeaks kann als Totzeit genommen werden.

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