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1[화학분석기사 필기] 18년 1회차
길이 3.0m의 분리관을 사용하여 용질 A와 B를 분석하였다. 용질 A와 B의 머무름 시간은 각각 16.800분과 17.36.분이고 봉우리 나비(4τ)는 각각 1.12분과 1.24분이었으며 머물지 않는 화학종은 1.10분만에 통과하였다. 분해능을 1.50으로 하기 위해서는 관의 길이를 약 몇 m로 해야 하는가?
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10m
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20m
3
30m
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40m
해설

분해능은 Rs=2(tR,B−tR,A)wA+wBR_s = \dfrac{2(t_{R,B}-t_{R,A})}{w_A+w_B}로 구한다. 현재 3.0m 관에서 Rs=2(17.36−16.80)1.12+1.24=1.122.36≈0.47R_s = \dfrac{2(17.36-16.80)}{1.12+1.24} = \dfrac{1.12}{2.36} \approx 0.47이다.

분해능은 이론단수의 제곱근, 즉 관 길이의 제곱근에 비례하므로 Rs∝LR_s \propto \sqrt{L}이다. 목표 분해능 1.50을 얻으려면 L2=L1(Rs,2Rs,1)2=3.0×(1.500.47)2≈30 mL_2 = L_1\left(\dfrac{R_{s,2}}{R_{s,1}}\right)^2 = 3.0 \times \left(\dfrac{1.50}{0.47}\right)^2 \approx 30\,\mathrm{m}가 필요하다.

머무름시간 차이가 클수록, 그리고 봉우리 나비가 좁을수록 분해능이 커지며, 관이 길어져 이론단수가 늘어나면 그 제곱근에 비례해 분해능이 좋아진다는 원리를 이용한 계산이다.

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