Sprawność,selektywność 
i rozdzielczość 
w technikach CE

Małgorzata Grabowska

Sprawność rozdzielania podobnie jak w chromatografii opisywana 
jest liczbą półek teoretycznych i w idealnych warunkach zależy od 
współczynnika  dyfuzji  D  i  przyłożonego  napięcia.  Dodatkowe 
rozmycie  strefy  próbki,  pogarszające  sprawność  rozdzielania, 
może by spowodowane:

1.  Gradientem  temperatury  w  kapilarze,  spowodowanym 
nieefektywnym odprowadzaniem ciepła Joule'a;
2. Zbyt dużą objętości wprowadzonej próbki;
3. Adsorpcją składników próbki na ścianach kapilary
4.  Elektrodyspersją,  spowodowaną  różnicami  w  przewodnictwie 
strefy próbki i buforu;
5.  Przepływem  laminarnym,  kiedy  poziom  roztworów  w  obu 
pojemnikach z buforem nie jest jednakowy.
6. Zbyt małe natężenie pola elektrycznego E (zbyt duże E wpływa 
zaś na wzrost niekorzystnego efektu generowania ciepła Joule'a.)

Sprawność

Wpływ napięcia

Sprawność określoną liczbą półek teoretycznych opisuje wzór:

      

N= = 

D

- współczynnik dyfuzji

 - ruchliwość elektroforetyczna /Vs]

E

 – pole elektryczne [V/cm]

l

 – efektywna dł. kapilary (do detektora) [cm]

L

 – całkowita dł. Kapilary [cm]

V

 – przyłożone napięcie



 

Wyznaczanie 
sprawności

Półki 

teoretyczne 

– 

określenie 

stosowane 

dla 

scharakteryzowania  zdolności  rozdzielczej  kolumny.  Im 
wyższa  liczba  półek  teoretycznych  przypadających  na 
jednostkową  długość  kolumny  tym  lepsza  kolumna.  Liczbę 
półek  teoretycznych  szacuje  się  na  podstawie  uzyskanego 
chromatogramu i jest to wielkość obliczona z równania:

N = (5,54) (  /w 1/2

gdzie: jest  objętością elucji, a 

w 1/2 

połówkową szerokością 

piku chromatograficznego służącego za podstawę obliczeń. 

Jak  łatwo  zauważyć,  liczba  półek  teoretycznych  nie  jest 
wielkością jednoznaczną. Silnie zależy od rodzaju i rozmiarów 
molekuły 

eluowanej 

z 

kolumny 

oraz 

od 

rodzaju 

chromatografii i składu eluentu.



 

Półki teoretyczne

Optymalizację 

szybkości 

przepływu 

elektroosmotycznego  przeprowadza  się  w  celu 
osiągnięcia  odpowiedniej  rozdzielczości  w  jak 
najkrótszym  czasie,  natomiast  jego  stabilność  w 
czasie  jest  koniecznym  warunkiem  uzyskania 
powtarzalnych wyników. 
Cechą 

charakterystyczną 

przepływu 

elektroosmotycznego jest jego płaski profil, dzięki 
czemu  metoda  CE  osiąga  sprawności  mierzone 
ilością  półek  teoretycznych  rzędu  -  .  Dla 
porównania  sprawności  uzyskiwane  dla  HPLC 
wynoszą  30  -  100  tysięcy,  dla  GC  100  -  200 
tysięcy półek teoretycznych.



 

Selektywność  (selectivity)  -  zdolność 
kolumny  (techniki)  do  rozdzielenia  dwóch 
makrocząsteczek.
Selektywność  kolumny  chromatograficznej 
często  mierzona  jest  odległością  dwóch 
odrębnych  pików 

na 

chromatogramie. 

Selektywność kolumny wynika zarówno z jej 
porowatości  jak  i  z  techniki  i  warunków 
adsorpcji i desorpcji.

Selektywność



a=1  –  rozdział  substancji  nie  jest  możliwy,  są  one 

jednocześnie wymywane



 im większe a tym lepszy rozdział i dłuższy  czas rozdziału



 a=1,5 – wartość optymalna



 przy bardzo małych, jak i bardzo dużych wartościach 

współczynników 

retencji 

rozdzielczość 

kolumny 

chromatograficznej  jest  bardzo  zła  (  piki  o  małej 
wartości  a  są  słabo  rozdzielone,  a  o  dużej  –  bardzo 
rozmyte)

Współczynnik retencji

Rozdzielczość  (resolution)  -  parametr  opisujący 
jakość 

separacji 

wybranych 

cząsteczek. 

Decydujacy wpływ na wartość rozdzielczości mają 
pojemność  kolumny  oraz  jej  selektywność.  Ze 
wzrostem  pojemności  i  selektywności  kolumny 
wzrasta jej rozdzielczość.

Rozdzielenie to tylko odległość lub czas pomiędzy 
maksymalnymi 

wartościami 

dwóch 

pików. 

Rozdzielczość  dotyczy  zarówno  odległości,  jak  i 
szerokości pików.

Rozdzielczość

Wysoka rozdzielczość wymaga niższej szybkości, a 
więc dłuższego czasu analizy.

Im wyższa rozdzielczość, tym dwa piki nakładają się na 
siebie mniej.

Czasami  wartości  rozdzielczości  wyraża  się  w 
procentach.  Są  one  obliczone  ze  stosunku  wgłębień 
między  pikami  do  całkowitej  wysokości  piku.  Wartość 
tę  łatwiej  można  sobie  wyobrazić  niż  liczbę 
rozdzielczości.

Rozdzielczość jest tym lepsza im piki są węższe (mała 
wartość W) i im lepiej rozseparowane (duże V2 − V1).

    Rozdzielczość możemy poprawić poprzez:



dodatek rozpuszczalnika organicznego 
(zapobiega adsorpcji analitów na ściankach 
kapilary);



wydłużenie kapilary (wydłużenie czasu 
migracji);



zmianę parametrów buforu.

   Czynnikiem wpływającym korzystnie na 

rozdzielczość oraz zmniejszenie wysokości 
półki teoretycznej jest brak fazy stacjonarnej.