Selektivitätskoeffizienten

Selektivitätskoeffizienten sind Größen, die die Bevorzugung eines Systems für eine bestimmte Spezies gegenüber einer zweiten beschreiben. Sie geben an, wie stark ein Trennmedium, eine Elektrode oder eine Transport- bzw. Austauschreaktion eine Spezies A gegenüber einer Spezies B bevorzugt. Der Koeffizient ist häufig ein Verhältnis von Verteilungs- oder Reaktionsgrößen und wird aus experimentellen Gleichgewichtsdaten abgeleitet.

In der Chromatographie wird oft der Selektivitätsfaktor alpha zwischen zwei Analyten verwendet. Typisch wird alpha als Verhältnis der Retentionsfaktoren k' der beiden Komponenten defini: alpha = k'_A / k'_B. Ein größer als 1 liegendes alpha bedeutet, dass A stärker reteniert wird als B, was zur besseren Trennung beiträgt. Der Koeffizient steht in Zusammenhang mit der Auflösung zwischen den Peaks und hilft bei der Optimierung von Trennbedingungen.

In der Trenntechnik anhand von Ionenaustauschern oder Lösungsextraktion wird der Selektivitätskoeffizient häufig als D_A / D_B angegeben, wobei D die Verteilungskoeffizienten der Ionen zwischen zwei Phasen bezeichnet. Ein höheres K_sel zeigt eine stärkere Bevorzugung von A gegenüber B an und dient der Bewertung der Trennleistung sowie der Prozessgestaltung.

Bei elektrochemischen Sensoren bzw. Ionenselektiven Elektroden bezeichnet der Selektivitätskoeffizient K_sel das Verhältnis der elektrodenbezogenen Antworten für die Ionen A und B. Er wird aus Messungen in Lösungen mit bekannter Zusammensetzung bestimmt und charakterisiert die Empfindlichkeit der Elektrode gegenüber Störionen.

Die Werte hängen von Temperatur, pH, Konzentrationen und Matrix ab und können sich mit der Zeit ändern. Sie dienen der Vorhersage von Trennleistungen, der Abschätzung von Störquellen und der Optimierung von Trennprozessen. Methoden zur Bestimmung umfassen Gleichgewichtsuntersuchungen, Verteilungsdaten sowie EMF-Messungen.