Math Problem Statement

De retentietijd van een bepaalde stof bedraagt bij een 2,0 meter lange kolom 3,1 min. De piekbreedte aan de basis is 0,39 min. a. Hoeveel theoretische platen telt deze kolom? b. Hoe hoog is het hoogte-equivalent van deze platen?

Solution

We kunnen deze vragen beantwoorden met behulp van formules uit de chromatografie.

a. Het aantal theoretische platen (N)

Het aantal theoretische platen wordt gegeven door de volgende formule:

N=16(tRwb)2N = 16 \left( \frac{t_R}{w_b} \right)^2

waarbij:

  • tRt_R de retentietijd is (3,1 min)
  • wbw_b de piekbreedte aan de basis is (0,39 min)

We vullen deze waarden in de formule in:

N=16(3,10,39)2N = 16 \left( \frac{3,1}{0,39} \right)^2

Berekening:

N=16(3,10,39)2=16(7,95)2=16×63,2025=1011,24N = 16 \left( \frac{3,1}{0,39} \right)^2 = 16 \left( 7,95 \right)^2 = 16 \times 63,2025 = 1011,24

Het aantal theoretische platen is dus ongeveer 1011 platen.

b. Het hoogte-equivalent van de theoretische platen (HETP)

Het hoogte-equivalent van de theoretische platen wordt gegeven door de volgende formule:

H=LNH = \frac{L}{N}

waarbij:

  • LL de lengte van de kolom is (2,0 meter)
  • NN het aantal theoretische platen is (1011)

We vullen deze waarden in:

H=2,01011=0,00198 meter=1,98 mmH = \frac{2,0}{1011} = 0,00198 \text{ meter} = 1,98 \text{ mm}

Het hoogte-equivalent van de theoretische platen is dus ongeveer 1,98 mm.

Samenvatting:

  • a. Het aantal theoretische platen is ongeveer 1011.
  • b. Het hoogte-equivalent van de theoretische platen is ongeveer 1,98 mm.

Wil je meer uitleg over de berekeningen of heb je vragen? Hier zijn 5 aanvullende vragen die je kunnen helpen:

  1. Wat is de invloed van een grotere piekbreedte op het aantal theoretische platen?
  2. Hoe zou je de efficiëntie van deze kolom kunnen verbeteren?
  3. Wat is het verschil tussen de piekbreedte aan de basis en halve breedte?
  4. Waarom is het aantal theoretische platen belangrijk in chromatografie?
  5. Hoe wordt het hoogte-equivalent gebruikt om de scheidingsefficiëntie te bepalen?

Tip: Als de piek smaller is, zal het aantal theoretische platen toenemen, wat betekent dat de kolom een hogere scheidingsefficiëntie heeft.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Chromatography
Analytical Chemistry
Separation Efficiency

Formulas

N = 16 * (tR / wb)^2
H = L / N

Theorems

-

Suitable Grade Level

Undergraduate Chemistry