Prediction of Peak Width in Capillary Gas Chromatography

การทำนายความกว้างพีคในแคพิลลารี่แก๊สโครมาโตกราฟี

Name: Varaporn Pongtonkulpanich

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. School of Bioresources and Technology. Biochemical Technology

Name: วราพร พงศ์ธรกุลพานิช

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี. สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวเคมี

keyword: Peak Width

; Capillary Gas Chromatography

; Temperature

; ความกว้างพีค

; แคพิลลารี่แก๊สโครมาโตกราฟี

; อุณหภูมิ

Abstract: Width factor (wf), relative band broadening (h,) and retention factor (k) are dimensionless terms and linearly correlated as In wf = Inb, + Ink. This equation, proposed by Lomsugarit and Krisnangkura (Chromatographia, 2002, 56, 99-103), is reanalyzed and expanded. This Equation can also be applied for the determination of hold-up width ( w ) by an iterative method. The w, value is varied until the slope of the plot between In w and Ink is equal to 1.00 or very close to it. The w, is then used to calculate the adjusted plate number (N') which is independent of the k values of organic solutes. Thus N' may be an alternative factor for the measurement of column efficiency. The Ink which is related to thermodynamic parameters is shown to vary with column phase ratio (P), temperature (T) and carbon number (2) of organic compounds in the same homologous series (J. Sep Sci. 2003, 26, 1688-1692). While lnb, which is related to kinetic parameters is assumed to arise from the free energy of activation for dispersion ( delta G disp) as lnb , = -delta Gdisp/RT, is found to vary with volumetric flow of the carrier gas ( F cm ) and temperature. The expanded equation is shown as follow, Thus, the total equation for prediction of gas chromatographic peak width at base (wb) is This improved equation is used to predict wb of n-alkanes from their carbon numbers at different conditions such as temperature, carrier gas flow, column length and inside diameter. For columns of the same stationary phase and P, but of different lengths, wb can be predicted without changing the numerical values of their constants. The highest differences between the predicted and experimental wb values for BP-1 (1 00% dimethyl polysiloxane) columns of 30, 20 and 10 meters are 3.92%, -3.38% and -7.69 % respectively, and the averages of the absolute differences between the calculated and experimental wb values are 1.23%, 1.18% and 1 .SO%, respectively. In predicting wb of n-alkanes eluted from columns of the same stationary phase but different inside diameters, only the Alnp between the reference and analyzed column are required for adjustment one of the numeric constants. Equations with the adjusted numeric values show the highest differences between the calculated and experimental M+, values for columns of 0.53, 0.32, 0.22 and 0.15 mm I.D. are -6.4941, -8.65%, -7.00% and -8.75% respectively, and the averages of absolute differences between the calculated and experimental wb values are 1.94%: 3.69%, 3.18% and 3.42%, respectively. Thus,the expanded equation is an alternative approach for estimation of wt, from the thermodynamic and kinetic parameter constants.

Abstract: ตัวประกอบความกว้างพีค (Wf) การขยายของแถบสัมพันธ์ (br) และตัวประกอบคงค้าง (k) เป็นตัวแปรไร้มิติ และมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงดังนี้ ln wf = lnbr + lnk สมการนี้นำเสนอโดยLomsugarit and Krisnangkura (Chronmatographia, 2002, 56, 99-103) ถูกนำมาวิเคราะห์ใหม่และขยายความเพิ่มเติม สมการนี้ยังสามารถประยุกต์ใช้สำหรับหาค่าความกว้างพีคของสารไม่คงค้าง (wm) ด้วยวิธีคำนวณซ้ำโดยแปรเปลี่ยนค่า wm จนกระทั้งค่าความชันของกราฟระหว่าง ln wf และ lnk มีค่าเท่ากับ 1.00 หรือใกล้เคียงมากที่สุด นอกจากนี้ค่า wm ถูกใช้ในการคำนวณหาค่าจำนวนเพลทปรับแก้ (n) ซึ่งเป็นค่าที่ไม่ขึ้นกับค่า k ของตัวถูกละลายอินทรีย์ ด้วยเหตุนี้ n อาจเป็นทางเลือกใหม่ของการหาค่าประสิทธิภาพคอลัมน์ lnk ซึ่งสัมพันธ์กับตัวแปรทางอุณหพลศาสตร์ถูกแสดงว่าแปรผันตามอัตราส่วนปริมาตรวัฎภาคนิ่งต่อวัฎภาคเคลื่อนที่ของคอลัมน์ (B) อุณหภูมิ (T) และจำนวนคาร์บอน (z) ของสารอินทรีย์ในอนุกรม เดียวกัน (J. Sep Sci. 2003, 26, 1688-1692) ในขณะที่ lnbr ซึ่งสัมพันธ์กับตัวแปรทางจลศาสตร์ถูกสันนิษฐานว่าเป็นผลมาจากค่าพลังงานอิสระของการกระตุ้นสำหรับการแพร่ (AG disp) ดังนี้lnbr = -AG disp/RT ค่านี้ถูกพบว่าแปรผันตามอัตราการไหลเชิงปริมาตรของแก๊สตัวพา (F cm) และอุณหภูมิ สมการที่ถูกขยายแสดงดังนี้ สมการที่ถูกปรับปรุงนี้นำไปใช้ทำนายความกว้างพีคที่ฐานของสารนอร์มัลอัลเคนจากจำนวนคาร์บอนที่สภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิ อัตราการไหลของแก๊ส ความยาวคอลัมน์ และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในคอลัมน์ สำหรับคอลัมน์ที่มีวัฎภาคนิ่งชนิดเดียวกันแต่ความยาวต่างกัน มีค่า B เหมือนกัน สามารถทำนาย wb โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงค่าคงที่คอลัมน์ ผลการทำนาย wb เทียบกับที่ได้จากการทดลองสำหรับคอลัมน์บีพี-1 (100% dimethyl polysiloxane) ความยาว 30 20 10 เมตร พบว่าความแตกต่างสูงสุดเท่ากับ 3.92% -3.38% -7.69% ตามลำดับ และค่าเฉลี่ยสมบูรณ์ ของความแตกต่างระหว่าง wb ที่คำนวณกับการทดลองเท่ากับ 1.23% 1.18% 1.80% ตามลำดับ สำหรับการทำนาย wb ของสารนอร์นัลอัลเคน บนคอลัมน์ที่มีวัฎภาคนิ่งเดียวกันแต่เส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน เฉพาะค่าความแตกต่างของ lnB ระหว่างคอลัมน์อ้างอิงและคอลัมน์วิเคราะห์ที่ต้องใช้ปรับแก้ ค่าคงที่ตัวหนึ่งของคอลัมน์ สมการที่ปรับแก้ดังกล่าวของคอลัมน์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.53 0.320.22 0.15 มิลลิเมตร แสดงความแตกต่างสูงสุดของ wb ระหว่างค่าการคำนวณและการทดลองเท่ากับ -6.45% -8.65% -7.00% -8.75% ตามลำดับ และค่าเฉลี่ยสัมบูรณ์ของความแตกต่างระหว่าง wb ที่คำนวณกับการทดลองเท่ากับ 1.94% 3.69% 3.18% 3.42% ตามลำดับ จากผลการทดลองแสดงว่าสมการที่ถูกขยายนี้เป็นทางเลือกใหม่เพื่อใช้ทำนาย wb จากค่าคงตัวทางอุณหพลศาสตร์และจลศาสตร์

King Mongkut's University of Technology Thonburi

Address: BANGKOK

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: Kanit Krisnangkura

Role: Advisor

Name: คณิต กฤษณังกูร

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2005

Modified: 2009-02-03

Issued: 2008-06-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9741846029

CallNumber: BCT139

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biochemical Technology

Grantor: King Mongkut's University of Technology Thonburi

©copyrights King Mongkut's University of Technology Thonburi

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	BCT139.pdf	2.22 MB	35	2024-10-25 13:46:05
2	BCT139ab.pdf	55.81 KB	13	2018-05-10 19:24:14
3	BCT139aben.txt	2.97 KB	12	2018-05-10 19:24:15
4	BCT139abth.txt	6.94 KB	6	2018-05-10 19:24:15

ใช้เวลา

0.038598 วินาที