Die Messung und Überwachung der theoretischen Trennstufenzahl N bei einem Größenausschluss- oder Gelpermeations-Chromatographiesystem (SEC/GPC) kann erforderlich sein, um zum Beispiel regulatorische Anforderungen zu erfüllen oder um einfach nur die Leistung des Systems zu überwachen.
Die theoretische Trennstufenzahl wird unter Verwendung eines kleinen Moleküls (z.B. Ethylbenzol in THF) bestimmt, das das gesamte Porenvolumen der SEC-Säule vollständig durchdringen kann. Da sich dieses Verhalten von dem von Polymermolekülen unterscheidet, die lediglich Teile des Porenvolumens durchdringen können, ist die theoretische Trennstufenzahl kein geeigneter Indikator für die Trennqualität bei Polymeren. Eine bessere Kennzahl für die Trennleistung eines SEC-Systems ist die Steigung der konventionellen Kalibrierkurve. Da die Bestimmung der theoretischen Trennstufenzahl einfach und schnell erfolgen kann, kann sie als ein Indikator zur Zustandsüberwachung von SEC-Systemen dienen. Eine Änderung der theoretischen Trennstufenzahl bei einem vorhandenen Aufbau zeigt an, dass eine Veränderung der Systemeigenschaften aufgetreten ist. Weitere Untersuchungen werden erforderlich sein, um die Ursache für die Änderung der theoretischen Trennstufenzahl und die Auswirkung auf die Systemleistung zu ermitteln.
Die theoretische Trennstufenzahl wird üblicherweise unter Verwendung eines kleinen Injektionsvolumen (z. B. 20 µl) und einer relativ geringen Konzentration (anwendungsabhängig) eines kleinen Moleküls bestimmt, bei sonst unveränderten Bedingungen gegenüber einer normalen SEC-Messung.
Es ist allgemein anerkannt zur Bestimmung der theoretischen Trennstufenzahl N, die Methode der Peakbreite in halber Peakhöhe (FWHM - full width at half maximum) anzuwenden. Hierbei wird das Elutionsvolumen Ve der Probe und die Peakbreite bei halber Peakhöhe w1/2 verwendet. Eine Erläuterung finden Sie in der nachstehenden Abbildung. Die Formel zur Berechnung von N lautet:
|
Die OmniSEC-Software hilft bei der Bestimmung der theoretischen Trennstufenzahl, indem sie die Werte sowohl für Ve als auch für w1/2 im Report Designer angibt. Die Werte sind in OmniSEC 4.7 und späteren Versionen verfügbar. Wenn Sie eine ältere Softwareversion verwenden (Versionsabfrage über das Hilfemenü, Über OmniSec), wenden Sie sich an den Malvern Instruments Helpdesk, um ein Update auf die neueste Version zu erhalten.
Messen Sie die Probe, für welche Sie N bestimmen möchten, und legen Sie um den Peak des kleinen Moleküls Basislinien und Grenzwerte fest:
|
„Berechnen“ Sie jetzt die Probe, indem Sie in der Symbolleiste auf das Symbol ∑ klicken. Häufig wird bei diesem Molekül aufgrund des sehr niedrigen Molekulargewichts kein Messwert für die Molmasse gemeldet. In OmniSEC muss daher ein geeignetes Verfahren angewendet werden, um die für die Bestimmung der theoretischen Trennstufenzahl benötigten Daten zu generieren.
Starten Sie den Report Designer aus dem Report Menü. Report Designer wird mit einer leeren Seite gestartet.
|
Die für die Erstellung des Berichts benötigten Tools finden Sie im Fenster <B>Report Tools</B>.
|
Möglicherweise möchten Sie die Seite zu Dokumentationszwecken mit zusätzlichen Informationen erweitern. Ein Text kann zur Vorlage hinzugefügt werden, in dem die
Taste betätigt wird und das Textfeld auf der Seite positioniert wird. Sobald das Textfeld auf der Seite abgelegt wurde, doppelklicken Sie darauf, um den Text zu bearbeiten.
Den Text mit der rechten Maustaste anklicken oder im Menü Format den Befehl Font (Schriftart) auswählen, ermöglicht das Anpassen der Schriftart.
Hilfe zur Erstellung eines ordentlichen Layouts (z. B. zum Ausrichten der Elemente) finden Sie im Menü Layout.
|
Nun kann dem Bericht ein Chromatogramm hinzugefügt werden unter Verwendung dieser Schaltfläche der Report Tools:
Sobald das Diagramm auf der Seite platziert ist, sind diese Optionen mit einem Rechtsklick auf das Diagramm aus dem Kontextmenü verfügbar.
|
Die zur Berechnung der theoretischen Trennstufenzahl benötigten Werte befinden sich in der Peak-Ergebnistabelle:
Nachdem Sie die Peak-Ergebnistabelle platziert haben, doppelklicken Sie darauf, um die entsprechenden Werte auszuwählen. Diese sind mit 24 Retentionsvolumen des Peaks und 36 Peakbreite in halber Peakhöhe nummeriert.
|
Die Werte, die in diesem Fenster in den Bereich oberhalb der doppelten gestrichelten Linie verschoben wurden, werden im Bericht gedruckt. Dieser Ausdruck enthält stets die Proben-ID.
|
Als Gedächtnisstütze können Sie ggf. die Informationen zur Berechnung der theoretischen Trennstufenzahl hinzufügen. Da OmniSEC Report Designer hinsichtlich sehr fortgeschrittener Layout-Optionen einige Einschränkungen aufweist, muss die Formel als Grafik eingefügt werden, die z. B. mittels Screenshot erstellt werden kann. Um in den Bericht eine Grafik einzufügen, verwenden Sie im Fenster <B>Report Tools</B> die Schaltfläche
.
|
Weitere Informationen, z. B. zum verwendeten Säulensatz, dem Lösungsmittel, der Durchflussrate, dem Injektionsvolumen und vieles mehr finden sich in der Probeninformationstabelle
.
Auch hier können Sie, sobald Sie die Tabelle auf der Seite platziert haben, die gewünschten Werte auswählen, indem Sie auf die Tabelle doppelklicken.
|
Speichern Sie nun die Reportvorlage für den zukünftigen Gebrauch unter Verwendung der Funktion Save im Filemenü.
Natürlich können Sie die erstellte Seite auch direkt aus Report Designer drucken.
Sobald Sie eine Reportvorlage erstellt und gespeichert haben, kann sie problemlos für neue Daten wiederverwendet werden.
Öffnen Sie einfach die neue Datendatei, legen Sie die Basislinien und Grenzwerte fest, und starten Sie die Berechnung. Wählen Sie dann aus dem Report Menü den Befehl Alternatives Report Design verwenden, um die Ergebnisse anzuzeigen oder zu drucken. Nun wird ein Dateiauswahlfeld eingeblendet, wählen Sie die Reportvorlage aus, und klicken Sie auf die Schaltfläche Öffnen.
Hierdurch wird die Vorschau geöffnet oder die Ergebnisse werden direkt gedruckt. Ein Beispiel ist nachstehend gezeigt.
Nun, da Sie über das Retentionsvolumen des Peaks und die Peakbreite in halber Peakhöhe verfügen, verwenden Sie einfach die Formel von der ersten Seite, um die theoretische Trennstufenzahl zu berechnen.
|
