Lempeng teoritis adalah alat pengukur efisiensi kolom HPLC. Disebut juga dengan Pelat teoritis/ plat teoritis. Pelat teoritis adalah zona atau tahap hipotetis di mana dua fase, fase diam dan fase gerak cair dalam kasus HPLC, membentuk kesetimbangan satu sama lain. Semakin banyak pelat teoretis yang tersedia dalam kolom, semakin banyak kesetimbangan antara fase diam dan fase gerak yang memungkinkan, yang mengarah pada pemisahan dengan resolusi yang lebih baik.
Mengapa Lempeng Teoritis Penting?
Lempeng teoritis dalam HPLC secara langsung berhunungan dengan efisiensi kolom.Lempeng teoritis dikenal juga alat untuk mengukur efisiensi kolom HPLC. Sebenarnya secara fisik kolom HPLC tidak ada lempengnya, akan tetapi nilainya dihitung dengan persamaan matematika. Kolom HPLC yang mempunyai jumlah lempeng teoritis yang banyak maka lebih efisien pada pemisahan sampel dibandingkan dengan kolom dengan lempeng teoritis yang rendah. Kolom HPLC yang efisien mempunyai puncak yang lebih sempit daripada kolom yang tidak efisien.
Kolom HPLC yang efisien dibutuhkan untuk mendapatkan bentuk puncak yang sempit pada analisis obat di industri farmasi. Bentuk puncak tadi tergantung dari efisiensi kolom yang digambarkan dengan nilai lempeng teoritis. Lempeng teoritis dihitung per meter dari panjang kolom dan disebut juga dengan Nm. Sesuai dengan USP beriut perhitungan lempeng teoritis kolom HPLC.
N = 16(Ve/Wb)2
Dimana,
N = Theoretical plates = lempeng teoritis
Ve = Retention Time = waktu retensi
Wb = Peak Width = lebar puncak
Pelat teoretis atau lempeng teoritis harus ditentukan dalam kondisi tertentu; khususnya, suhu kolom memainkan peran penting yang mengubah jumlah pelat teoretis. Faktor retensi (k) zat terlarut uji yang digunakan untuk menentukan plat teoritis harus lebih dari 5. Faktor retensi kurang dari 5 dapat memberikan jumlah plat teoritis yang tidak akurat.
Saat membandingkan efisiensi dua kolom; harus ada kondisi suhu dan faktor retensi (k) yang sama untuk evaluasi kinerja yang tepat.
Semua kolom tidak memiliki jumlah pelat teoretis yang sama. Umumnya berkisar antara 8000-12000 tetapi juga tergantung pada laju alir, viskositas fase gerak dan molekul senyawa yang akan dianalisis. Dalam kromatografi fase terbalik ditentukan dengan menggunakan senyawa hidrofobik sederhana, seperti toluena, naftalena atau acenaphthene dan fase gerak mengandung konsentrasi pelarut organik yang lebih tinggi yang memiliki viskositas rendah.
Pada analisis HPLC secara umum, sebagian besar senyawa yang dianalisis bersifat lebih polar dan fase geraknya memiliki konsentrasi air yang lebih tinggi. Fase gerak yang memiliki air lebih kental daripada fase gerak yang memiliki pelarut organik.
Ketika viskositas meningkat, jumlah pelat teoritis kolom berkurang dan ini adalah alasan mengapa pelat teoritis ditemukan lebih rendah dalam penggunaan praktis daripada kondisi pengujian standar.
Height of Theoretical Plates dalam Kromatografi
Faktor lain yang dapat digunakan untuk mengukur efisiensi kolom adalah tinggi ekuivalen pelat teoritis (HETP). Martin dan Synge juga menyebut faktor ini sebagai ketebalan pelat.
Ini adalah ketinggian yang sama dengan yang digunakan dalam rumus jumlah pelat. Biasanya dihitung dalam milimeter. Dari contoh tangga, kita dapat melihat bahwa tinggi tiap pelat menentukan jumlah pelat dan efisiensi kolom. Rumusnya sebagai berikut:
HETP = L/N
Dimana :
L = panjang kolom
N = jumlah pelat /lempeng
Faktor yang mempengaruhi jumlah lempeng teoritis
- Ukuran partikel (dampak sangat kuat)
- Volume mati selang penghubung (dampak sangat kuat)
- Profil gradien (dampak kuat)
- Suhu kolom (dampak kuat)
- Panjang kolom (dampak kuat)
- Komposisi fase diam (dampak sedang)
- Komposisi fase gerak (dampak sedang)
- Bentuk partikel (dampak sedang)
- Keseragaman bentuk partikel (dampak sedang)
