Resistensi Terhadap Transfer Masa Dalam Fase Diam

Selama melewati kolom kromatografi, molekul-molekul solut yang dekat pada permukaan fase diam akan meninggalkan fase diam dan masuk ke dalam fase gerak dan molekul-molekul yang berdifusi lebih dalam pada fase diam akan lebih lama tertinggal pada fase diam sebelum akhirnya berdifusi keluar dari fase diam masuk ke dalam fase gerak. Selanjutnya molekul yang dekat dengan permukaan akan tersapu oleh fase gerak dan akan bergerak menjauh dari molekul-molekul yang masih terdifusi di permukaan fase diam.

Peranan resistensi transfer masa dalam fase diam dapat dirumuskan sebagai berikut:

menurut van Deemter

sehingga

Persamaan di atas sesuai untuk sistem kromatografi gas dengan kolom packed, sedangkan untuk sistem kromatografi gas dengan kolom tubuler terbuka nilai H_S adalah:

Hs adalah besarnya peranan terhadap tinggi lempeng dari resistensi transfer masa dalam fase diam, d_f adalah ketebalan lapisan film fase diam dan D_s adalah koefisien difusi dalam fase diam. Persamaan di atas dapat diaplikasikan secara tepat untuk kolom terbuka dengan fase diam berupa lapisan tipis dan dapat digunakan untuk memperkirakan tinggi lempeng pada kolom packed kromatografi gas.

Persamaan tersebut tidak dapat digunakan untuk kromatografi cair karena dalam kromatografi cair difusi berjalan lambat dalam fase gerak yang stagnan.

Pada saat cairan mengalir melewati susunan partikel fase diam, terdapat sebagian cairan interstisial dalam jumlah yang cukup banyak pada dasarnya stagnan atau tidak bergerak. Ruang cairan dalam kolom digambarkan terdiri dari tiga wilayah: ruangan cairan yang mengalir bebas, ruangan cairan interstisial stagnan, dan ruangan cairan antar partikel yang juga diasumsikan stagnan. Difusi relatif lambat dalam fase gerak stagnan dan hal ini mempengaruhi pelebaran pita dalam kromatografi cair secara signifikan. Sehingga dibuat persamaan baru yang lebih adekuat untuk menggambarkan peranan transfer masa dalam fase diam terhadap tinggi lempeng total dalam kromatografi cair, yaitu:

θ adalah faktor tortuositas untuk struktur pori dari pertikel, k₀ adalah rasio volume celah intrapartikel terhadap ruangan celah interstisial dan u_e adalah kecepatan fase gerak interstisial. Dengan eluen multikomponen nilai k₀ akan bervariasi terhadap komposisi fase gerak karena ruangan intrapartikel yang ditempati oleh fase gerak stagnan mungkin berubah akibat solvasi permukaan fase diam.