1. La separarea lichid-cromatografică unui amestec de două specii chimice, A și B, folosind

două coloane cromatografice cu aceeași lungime și faze staționare diferite, s-au obținut

cromatogramele din imagine.

coloana1 coloana 2

Apreciați:

a. Cărei separări îi corespunde un număr mai mare de talere teoretice?

b. Pe care dintre cele două coloane s-a obținut o rezoluție cromatografică mai mare?

c. Care dintre cei doi soluți are constanta de distribuție cromatografică mai mare?

2. Explicați/definiți termenii/noțiunile: taler teoretic, standard intern, capacitate de schimb ionic.

3. Într-o separare lichid-cromatografică cu faze inversate, în care se folosește o o fază staționară

legată chimic de tip C18 și o fază mobilă constituită dintr-un amestec apă/acetonitril 80/50, se

constată că analitul migrează cu o viteză prea mare. Ce modificare trebuie făcută în amestecul

de solvenți pentru a reduce viteza de migrare a analitului?

4. Factorul de separare, calculat pentru două picuri învecinate în cromatogramă reprezintă:

a. raportul între înălțimile picurilor învecinate;

b. raportul între factorii de retenție care corespund celor două picuri învecinate;

c. forma picurilor cromatografice analizate;

d. raportul între constantele de distribuție cromatografică ale speciilor

corespunzătoare picurilor analizate.

5. Analiza lichid-cromatografică a unui amestec de două specii chimice, A și B, se realizează pe

o coloană cromatografică cu L = 150 mm. Din cromatograma obținută s-au extras

următoarele date:

Specia eluată tR (min) wB

(min)

Nereținute 0,9 -

A 2,4 0,21

B 7,3 0,67

Calculați factorii de retenție ai celor două specii, factorul de separare și rezoluția separării.

6. Factorul de retenție este:

a. o măsură a gradului de separare a două picuri cromatografice învecinate;

b. raportul între timpul de retenție relativ și timpul mort;

c. o mărime adimensională, cu valori cuprinse între 0 și 1;

d. o expresie a timpului de staționare a unei specii chimice în coloana cromatografică.

7. Alegeți enunțurile corecte: Substanța de referință folosită ca standard intern în cromatografie:

a. are un grad înalt de puritate.

b. are factor de răspuns al detectorului similar analitului.

c. se adaugă în proba de analizat în concentrație dublă față de concentrația aproximativă

a analitului.

d. are timp de retenție apropiat de al analitului.

e. eluează înaintea analitului.

f. nu este prezentă în probă ca impuritate.

g. are același timp de retenție cu analitul.

h. are structură chimică și proprietăți apropiate de ale analitului.

i. se adaugă în proba de analizat într-o concentrație apropiată de concentrația

aproximativă a analitului.

j. este compatibilă cu detectorul.

k. este inertă chimic în raport cu faza stașionară, faza mobilă și componentele probei de

analizat.

8. Pentru separarea prin cromatografie de lichide cu faze inversate a acidului 2-metilbenzoic

(pKa = 5,83) (FS: C18; FM: CH3OH 10%v/v în soluție tampon), s-au obținut următoarele

valori ale factorului de retenție:

pH 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

k 13,5 10,7 7,8 2,5 0,6

Explicați variația factorului de retenție.

9. Ordinea de eluție, într-un sistem lichid-cromatografic cu faze inversate, este:

a. n-hexan, n-hexanol, benzen

b. n-hexanol, n-hexan, benzen

c. benzen, n-hexan, n-hexanol

d. benzen, n-hexanol, n-hexan

e. n-hexanol, benzen, n-hexan

10. Timpul de retenție relativ este:

a. timpul necesar analitului să străbată distanța dintre pompe și detector.

b. timpul scurs între momentul în care proba intră în coloana cromatografică și

momentul în care analitul părăsește coloana cu concentrație maximă.

c. timpul care corespunde volumului de retenție absolut la debit constant.

d. timpul scurs între momentul în care faza mobilă și speciile nereținute părăsesc

coloana cromatografică și momentul în care analitul părăsește coloana cu

concentrație maximă.

e. timpul necesar analitului pentru a străbate integral coloana.

11. Talerul teoretic este:

a. înălțimea minimă de coloană cromatografică în care volumul de fază staționară

este egal cu volumul de fază mobilă.

b. înălțimea minimă de coloană cromatografică în care se stabilește integral

echilibrul de distribuție cromatografică.

c. înălțimea minimă de coloană cromatografică în care se găsește, etalată simetric

de o parte și de alta a unei zone de concentrație maximă, specia chimică

analizată.

12. Explicați, pe scurt, diferența fundamentală dintre cromatografia prin schimb ionic și

cromatografia de excluziune sterică.

13. La separarea cromatografică a două specii chimice, A și B, s-au obținut două picuri

cromatografice cu timpii de retenție tRA = 4,11 min și tRB = 5,23 min și lățimile picurilor

la bază wA = 0,32 min și, respectiv, wB = 0,39 min; timpul mort pentru această

determinare este tM = 1,35 min. Factorul de separare () și rezoluția ce caracterizează

această separare sunt:

a. = 1,041; Rs = 2,79

b. = 1,270; Rs = 2,155

c. = 2,040; Rs = 7,32

d. = 1,406; Rs = 3,155

14. Parametrii care caracterizează eficiența separării în cromatografia plană.

Se separă un amestec de sulfamide prin cromatografie în strat subțire. După revelare, s-au

măsurat distanțele parcurse de faza mobilă și de sulfamide și lățimile spoturilor finale:

Faza mobilă Sulfanilamidă Sulfametoxazol Sulfatiazol

Distanța (cm) 10 6,5 7,0 7,6

Lățimea spotului (cm) - 0,38 0,46 0,44

Calculați parametrii care permit caracterizarea separării obținute (retenție, eficiență).

15. Explicați/definiți noțiunile: cromatografie de repartiție cu faze inversate, izoterma de

distribuție cromatografică, flux electroosmotic.

16. Analiza lichid-cromatografică a unui amestec de patru specii chimice, A, B, C și D se

realizează pe o coloană cromatografică cu L = 25 cm. Din cromatograma obținută s-au

extras următoarele date:

Specia eluată tR (min) wB

(min)

Nereținute 3,1

A 5,4 0,41

B 13,3 1,07

C 14,1 1,16

D 21,6 1,72

Calculați:

a. numărul de talere teoretice corespunzător fiecărui pic cromatografic;

b. înălțimea corespunzătoare a talerului teoretic;

c. rezoluția cromatografică pentru speciile B și C.

17. Care este factorul de separare (calculat cu două zecimale) în cazul separării a două specii

chimice prin cromatografie de lichide, știind că picurile cromatografice corespunzătoare

celor două specii au timpii de retenție din tabelul următor?

tM tR1 tR2

1,2 min 3,1 min 5,8 min

a) 1,87; b) 2,22; c) 2,42; d) 2,51; e) 2,61; f) 2,64.

18. Caracteristicile curbei de eluţie în cromatografie.

19. Pentru separarea prin cromatografie de lichide cu faze inversate (FS: C18; FM: CH3OH

10%v/v în soluție tampon fosfat apoasă) a lidocainei (2-dietilamino)-N-(2,6-

dimetilfenil)acetamida), bază slabă (pKp = 8,01), s-au obținut următoarele valori ale

factorului de retenție

pH 2,0 4,5 6,0 8,5 10,6

k 0,5 0,67 2,8 5,0 8,2

Explicați variația factorului de retenție.

20. Într-o separare lichid-cromatografică cu faze inversate, în care se folosește o o fază

staționară legată chimic de tip C18 și o fază mobilă constituită dintr-un amestec

apă/acetonitril 30/70, se constată că analitul migrează cu o viteză prea mare. Ce

modificare trebuie făcută în amestecul de solvenți pentru a reduce viteza de migrare a

analitului?

21. Ce este factorul de retenție?

22. Se consideră o coloană de 50 cm, cu HEPT 1,5 mm, (333 TT la un debit de 3 mL/min).

VM = 1,0 mL.

a) Care sunt tR și VR ale solutului, atunci când k = 1, 2, 5 și 10?

b) Care este lățimea picului cromatografic la bază în cele 4 cazuri?

23. Pentru o separare cromatografică din care rezultă picuri cromatografice perfect rezolvate

(separate), Rs = 1,30, se consideră ca N = 3600, k2 = 2 și α = 1,15. Cum se modifică

rezoluția dacă: a) N = 1600; b) k2 = 0,8 și c) α = 1,10?

24. În analiza cromatografică a uleiului de lămâie, picul limonenului are tR = 8,36 min și wB =

0,96 min. γ-terpinenul eluează la tR = 9,54 min și are wB = 0,64 min. Care este rezoluția

cromatografică în această separare?

25. În analiza cromatografică a acizilor grași cu masa moleculară mică, acidul butiric eluează

cu un tR = 7,63 min. Timpul mort al coloanei este 0,31 min. Calculați factorul de retenție

al acidului butiric. În aceleași condiții, tR al acidului izobutiric este 5,98 min. Care este

factorul de selectivitate pentru separarea acidului butiric de acidul izobutiric?

26. În analiza cromatografică a unui pesticid clorurat se obține un pic cu tR = 8,68 min și wB

= 0,29 min. Care este numărul de talere teoretice care caracterizează această separare?

Dacă se folosește o coloană cu L = 25 cm, care este înălțimea echivalentă a talerului

teoretic?

27. Explicați/comentați enunțul: Cromatografia de lichide cu faze normale utilizează, în

general, ca fază mobilă, amestecuri de hidrocarburi și alcooli; puterea de eluție a fazei

mobile crește odată cu creșterea proporției alcoolului în faza mobilă.

28. La separarea unui amestec de benzen, toluen și xilen s-a utilizat o coloană cromatografică

cu fază staționară de tip C18 și, ca fază mobilă, un amestec de apă și acetonitril 40/60

(volum/volum). Cum variază factorii de retenție dacă se folosește o fază mobilă compusă

din apă și acetonitril 10/90 (v/v)?

29. Reprezentați grafic ecuația van Deemter și definiți termenii. Care este aspectul curbei

dacă difuzia axială (longitudinală) este nulă? Dar atunci când rezistența la transferul de

masă este 0?

30. Completați următorul tabel, la separarea unui amestec cu două componente, A și B:

N/m α kB Rs

100000 1,05 0,50

10000 1,10 1,50

10000 4,0 1,00

1,05 3,0 1,75

31. Pentru separarea prin cromatografie de lichide cu faze inversate a acidului 2-

aminobenzoic (-NH2: pKa1 = 1,95; -COOH: pKa2 = 4,86) se poate folosi o fază staționară

de tip C18 și o fază mobilă constituită din CH3OH 10%v/v în soluție tampon apoasă. În

determinările efectuate s-au obținut următoarele valori ale factorului de retenție:

pH 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

K 3,5 6,7 10,8 8,0 2,2 1,8

Explicați variația factorului de retenție.

32. Pentru separarea prin cromatografie de lichide cu faze inversate a acidului benzoic

(pKa = 6,21) (FS: C18; FM: CH3OH 10%v/v în soluție tampon), s-au obținut următoarele

valori ale factorului de retenție:

pH 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

k 13,5 10,7 7,8 2,5 0,6

Explicați variația factorului de retenție.

33. Pentru separarea prin cromatografie de lichide cu faze inversate (FS: C18; FM: CH3OH

10%v/v în soluție tampon) a lidocainei (2-dietilamino)-N-(2,6-dimetilfenil)acetamida),

bază slabă (pKa = 8,01), s-au obținut următoarele valori ale factorului de retenție:

pH 2,0 4,5 6,0 8,5 10,6

k 0,5 0,67 2,8 5,0 8,2

Explicați variația factorului de retenție.

34. Rezoluția cromatografică descrie:

a) Cât sunt de înguste picurile cromatografice.

b) Numărul de picuri cromatografice bine separate, cu întoarcere la linia de bază.

c) Proporția în care două picuri cromatografice dintr-o cromatogramă sunt separate.

35. Factorul de separare pentru o pereche de picuri cromatografice descrie:

a) Raportul între factorii de retenție care corespund celor două picuri.

b) Forma picurilor cromatografie în cromatogramă.

c) Raportul între înălțimile a două picuri adiacente.

36. Primul termen în ecuația van Deemter (B) este corelat cu calitatea umpluturii.

A F

40. Al doilea termen în ecuația van Deemter (A) este corelat cu transferul de masă al

analitului.

A F

41. Care dintre următoarele afirmații este adevărată?

a) Difuzia turbulentă este corelată cu numărul de analiți prezenți în probă.

b) Difuzia turbulentă este corelată doar cu umplutura coloanei.

c) Difuzia turbulentă descrie variațiile în traiectoriile moleculelor de analit.

42. Primul termen în ecuația van Deemter (B) este corelat cu variații în debitul fazei mobile.

A F

43. Rezistența la transferul de masă conduce la picuri ale analitului cu lățime mai mare, atunci

când se utilizează debite mari ale fazei mobile.

A F

44. Care dintre următoarele afirmații este adevarată?

a) Dispersia zonei cromatografice descrește odată cu „vârsta coloanei”.

b) Dispersia zonei cromatografice este nedorită, deoarece scade eficiența separării.

c) Dispersia zonei cromatografice poate compromite exactitatea analizei cantitative.

45. Primul termen în ecuația van Deemter (B) este corelat cu transferul de masă al analitului.

A F

46. Definiți sau descrieți pe scurt:

- eluția isocratică

- cromatografia prin perechi de ioni

- detectorii universali

- factorul de retenție

- difuzia turbulentă

- talerul teoretic

- difuzia moleculară

- standardul intern

- capacitatea de schimb ionic

- izoterma de distribuție cromatografică

- timpul de migrare electroforetică

- fluxul electroosmotic

- electroforegrama

- mobilitatea electroforetică, mobilitatea electroforetică efectivă.

47. Care este ordinea de eluție a următoarelor specii chimice, dacă separarea se realizează

printr-un procedeu lichid-cromatografic cu faze inversate?

a) benzen, dietileter, n-hexan;

b) propenă, hexan, benzen, dicloretan;

c) acetonă, dicloretan, acetamidă;

d) acid acetic, acetat de etil, etanol.

e) Tetraclorură de carbon, n-hexan,

Dar dacă separarea se realizează printr-un procedeu lichid-cromatografic cu faze normale?

48. Descrieți deosebirea fundamentală dintre cromatografia prin schimb ionic și

cromatografia de excluziune sterică.

49. Două componente ale unui amestec au, într-o separare HPLC, timpi de retenție care diferă

prin 15 secunde. Primul pic eluează la 9 min, iar lățimile picurilor la bază sunt

aproximativ egale. Timpul mort al coloanei, în condițiile date este de 65 secunde. Care

este numărul minim de talere teoretice de care este nevoie pentru a obține o rezoluție

cromatografică egală cu 0,5; 0,75; 0,90; 1,0; 1,10; 1,25; 1,50; 1,75; 2,0; 2,50.

50. Ce este ecuația van Deemter? Definiți termenii.

51. Trei specii chimice, A, B și C, se separă printr-o metodă lichid cromatografică de

repartiție, cu faze inversate. Factorii de retenție care corespund celor trei specii sunt: kA = 1,40,

kB = 1,85 și kC = 2,65. Numărul de talere teoretice care corespunde acestei separări este 500. Se

separă cele trei specii cu o rezoluție de minimum 1,05?

52. Selectivitatea separărilor cromatografice. Factorul de separare. Rezoluția

cromatografică.

53. Se separă un amestec de sulfamide prin cromatografie în strat subțire. După revelare, s-

au măsurat distanțele parcurse de faza mobilă și de etaloane:

Faza mobilă Sulfanilamidă Sulfametoxazol Sulfatiazol

9,2 cm 6,45 cm 6,9 cm 8,2 cm

Care sunt factorii de retenție ai fiecărei sulfamide?

54. Ce este timpul de retenție? Dar valoarea RF?

55. Etapele analizei în lichid-cromatografia plană.

56. Cromatografia de repartiție. Faze staționare. Faze mobile. Alegerea sistemului

cromatografic.

57. Rezoluția cromatografică la separarea a două specii care eluează consecutive se

calculează conform relației:

a) Rs = 2(tR2-tR1)/(w2+w1) b) Rs = 2(tR2-tR1)/(w2-w1)

b) Rs = (tR2-tR1)/w d) Rs = (tR2+tR1)/w

58. Acidul benzoic, aspartamul și cafeina dintr-o băutură răcoritoare dietetică se separă și

dozează printr-o metodă lichid-cromatografică cu faze inversate. La dezvoltarea metodei

s-au obținut următoarele date:

Analit

pH

3,0 3,5 4,0 4,5

tR

(min)

w

(min)

tR

(min)

w

(min)

tR

(min)

w

(min)

tR

(min)

w

(min)

Acid benzoic

7,4 1,08 7,0 0,98 6,9 0,98 4,4 0,69 COOH

Aspartam

5,9 0,76 6,0 0,75 7,1 1,12 8,1 1,32

CH3

CH2

NH

OH

O

NH2

O

Cafeină

3,6 0,51 3,7 0,50, 4,1 0,57 4,4 0,61

N

NN

N

O

CH3

O

CH3

CH3

tM este 2,1 min.

a) Explicați modificarea tR pentru fiecare compus.

b) Calculați parametrii de retenție și de separare și alegeți valoarea de pH la

care se poate obține o separare acceptabilă.

59. Teoria talerelor.

60. Teoria cinetică.

61. Cromatograma este:

a) înregistrarea grafică a variației răspunsului detectorului în funcție de timp; b) înregistrarea grafică a volumului de fază mobilă care traversează coloana într-un

interval de timp dat;

c) înregistrarea grafică a variației răspunsului detectorului în funcție de volumul de fază mobilă care traversează coloana;

d) înregistrarea grafică a variației răspunsului detectorului în funcție de volumul de fază staționară din coloană.

62. Izoterma de distribuție cromatografică este:

a) reprezentarea grafică a variației factorului de retenție în funcție de dimensiunea

particulelor de umplutură;

b) reprezentarea grafică a variației concentrației solutului în faza staționară, în funcție de

concentrația solutului în faza mobilă;

c) reprezentarea ecuației fundamentale a cromatografiei

d) reprezentarea grafică a variației concentrației solutului în faza mobilă, în funcție de

concentrația solutului în faza staționară.

63. Pentru construirea curbei van Deemter la determinarea cafeinei, folosind o coloană C18

cu lungime de 25 cm și o fază mobilă constituită din soluție tampon fosfat pH 6 și

acetonitril 70/30 (volum/volum)s-au făcut mai multe determinări, rezultatele obținute

fiind cele din tabelul următor:

Debitul fazei mobile

(mL/min)

tM

(min)

u

(cm/min)

tR

(min)

W

(min)

N HETP

(mm)

0,6 3,11 9,27 1,54

0,8 2,54 7,81 1,02

1,0 2,03 5,73 0,70

1,2 1,72 4,89 0,65

1,4 1,49 3,52 0,55

Completați tabelul și indicați debitul optim pentru determinarea cafeinei.

64. Pentru separarea, identificarea și dozarea paracetamolului, cafeinei și codeinei dintr-un

medicament cu acțiune antinevralgică se folosește o metodă lichid-cromatografică cu faze

inversate (o coloană tip C18 – lungime 25 cm, diametru intern 4,6 mm, diametrul

particulelor 5 μm – și o fază mobilă formată din soluție tampon fosfat apoasă cu pH 5 și

acetonitril 35/65 vol/vol). Izotermelor de distribuție ale celor trei substanțe în sistemul

cromatografic dat au alura din figură:

Ordinea de eluție a celor trei analiți este:

a) cafeină, paracetamol, codeină;

b) paracetamol, codeină, cafeină;

c) codeină, paracetamol, cafeină;

d) codeină, cafeină, paracetamol.

REZULTATE

5. kA = 1,67; kB = 7,11; α = 4,27; Rs = 11,14; 13. d; 14. SA: RF = 0,65; k = 0,54; N = 4681,44; H = 0,014

mm; SM: RF = 0,70; k = 0,43; N = 3705,1; H = 0,019 mm; ST: RF = 0,76; k = 0,32; N = 4773,6; H =

0,016 mm; 16. a) NA = 2775,5; NB = 2310,3; NC = 2363,97; ND = 1467,04; b) HA = 0,09 mm; HB =

0,108 mm; HC = 0,106 mm; HD = 0,17 mm; c) Rs = 5,21; 17. c); 22. k = 1: tR = 1 min, VR = 3 mL, wB =

0,22 min; k = 2: tR = 2 min, VR = 6 mL, wB = 0,44 min; k = 5: tR = 5 min, VR = 15 mL, wB = 1,096 min;

k = 10: tR = 10 min, VR = 30 mL, wB = 2,20 min; 23. a) Rs = 0,87; b) Rs = 0,87; c) Rs = 0,91; 24. Rs =

1,475; 25. k acid butiric = 23,6; k acid izobutiric = 18,29; α = 1,29; 26. N = 14333,87/coloana; HEPT = 1,74

mm; 30. Rs = 1,25; kB = 1,94; α = 1,053; N = 38416; 49. tR1 = 9 min, tR2 = 9,25 min, k1 = 7,333, k2 =

7,565, α = 1,032, N = 5332,81; 11998,83; 17278,31; 21331,25; 25810,81; 33330,08; 47995,31;

65326,95; 85325; 133320,31; 50. Rs A/B = 0,88; Rs B/C = 1,22; 53. ksulfanilamida = 0,4263; ksulfametoxazol =

0,3333; ksulfatiazol = 0,1220; 58. b) pH 3: α1 = 1,39; Rs1 = 1,63; α2 = 2,55; Rs1 = 3,62; 63. u = 8,04; 9,84;

12,31; 14,53; 16,78 cm/min; N = 579,75; 938,04; 1072,095; 905,55; 655,36; HETP = 0,0431; 0,0267;

0,0233; 0,0276; 0,0381 mm; debit optim: 1,0 mL/min.

codeină

cafeină

paracetamol

CM

Css