Retentietijd is de tijd die een verbinding op de kolom doorbrengt nadat deze is geïnjecteerd. Als een monster meerdere verbindingen bevat, zal elke verbinding in het monster een verschillende tijd op de kolom doorbrengen, afhankelijk van zijn chemische samenstelling, d.w.z. elke verbinding zal een andere retentietijd hebben. De retentietijd wordt meestal in seconden of minuten aangegeven.
Equilibriumconstante
Een retentietijd van een component wordt bepaald door de evenwichtsconstante (K) als alle andere factoren constant worden gehouden. Bij GC, met name gas-vloeistofchromatografie, zijn er twee fasen, namelijk:
- Mobiele fase – gewoonlijk een gas zoals helium
- Stationaire fase – een vloeistof met een hoog kookpunt, geadsorbeerd aan een vaste stof
Een verdampt monster wordt geïnjecteerd in de kop van de GC-kolom, die een vloeibare stationaire fase bevat, geadsorbeerd aan het oppervlak van een inerte vaste stof. De inerte vaste drager (gewoonlijk diatomeeënaarde of klei) is nodig om de vloeibare fase stationair te houden in de kolom. De snelheid waarmee een bepaalde verbinding door de kolom beweegt, hangt af van de tijd die zij nodig heeft om zich met het gas te verplaatsen in plaats van zich aan de vloeistof te hechten. Stoffen die de voorkeur geven aan de stationaire fase hebben een langere retentietijd dan stoffen die de voorkeur geven aan de mobiele fase.
De evenwichtsconstante, K, wordt gedefinieerd als de molaire concentratie van de analyt in de stationaire fase gedeeld door de molaire concentratie van de analyt in de mobiele fase. Een hoge waarde van K betekent dat de verbinding beter oplosbaar is in de vloeistoffase dan in de gasfase. K is temperatuurafhankelijk.
Polaire of apolaire stationaire fase
Een van de sleutelfactoren bij het opzetten van een GC-methode is de keuze van de polariteit van de stationaire fase. De polariteit wordt gekozen op basis van de kennis van de monstermatrix en de vereiste scheiding. Als de polariteit van de doelverbinding en de stationaire fase gelijk zijn, zal er waarschijnlijk een grotere interactie tussen beide zijn. Bijgevolg zal de retentietijd langer zijn voor polaire verbindingen op polaire stationaire fasen en korter op apolaire stationaire fasen.
Welke andere factoren zijn van invloed op de RT?
Kookpunt
- Als een component een laag kookpunt heeft, zal deze waarschijnlijk meer tijd in de gasfase doorbrengen. De retentietijd zal dan ook lager zijn dan die van een verbinding met een hoger kookpunt. Het kookpunt van een verbinding kan worden gerelateerd aan de polariteit ervan.
Kolomtemperatuur
- Een hoge kolomtemperatuur geeft kortere retentietijden, aangezien meer componenten in de gasfase blijven, maar dit kan resulteren in een slechte scheiding. Voor een betere scheiding moeten de componenten met de stationaire fase reageren.
Stroomsnelheid draaggas
- Een hoge stroomsnelheid verlaagt de retentietijden, maar levert ook een slechte scheiding op.
Kolomlengte
- Een langere kolom levert langere retentietijden op, maar een betere scheiding. Helaas kan er, als een component een te lange transittijd in de kolom heeft, een diffusie-effect optreden waardoor de piekbreedte breder wordt.
Al deze factoren moeten worden overwogen om de GC-parameters te bepalen die de beste scheiding binnen een redelijke tijd opleveren. Voor een diepgaande bespreking van de factoren die de retentietijd en de scheiding beïnvloeden, wordt verwezen naar het artikel Optimalisatie van kolomparameters bij GC.