Газ-носитель влияние на ВЭТТ

При больших скоростях потока газа-носителя влиянием продольной молекулярной диффузии можно пренебречь величина ВЭТТ при этом может сильно возрасти вследствие сопротивления массообмену. [c.99]

Влияние сжимаемости газа-носителя на ВЭТТ, определяемую по хроматограмме, можно установить следующим образом. Если лимитирующим процессом является внутренняя диффузия, то число теоретических тарелок составляет [c.72]

ВЛИЯНИЕ НОСИТЕЛЯ НА ВЭТТ [c.123]

Зависимость эффективности от скорости газа-носителя> Влияние скорости газа-носителя на ВЭТТ исследовали при следующих условиях количество неподвижной фазы составляло 10% от веса носителя (фракция 0,25—0,5 мм) температура колонки Тс = 80°. [c.6]

Приведен обзор работ по применению цеолитов в ГХ. Исследовано влияние линейной скорости газа-носителя на ВЭТТ для О , Nj, СН4 на цеолитах типа 5А, 10Х и 13Х. При разделении углеводородных газов на указанных цеолитах Hg слабо изменяется с т-рой. Цеолит типа 13Х может быть рекомен- [c.133]

В 1957 г. М. Дж. Голей предложил эффективный вариант газовой хроматографии — капиллярную хроматографию. В капиллярной хроматографии в противоположность обычной газо-жидкостной неподвижную жидкую фазу (НЖФ) наносят не на гранулированный носитель, а на внутренние стенки тонкого капилляра, играющего роль хроматографической колонки. Этот капилляр принято называть капиллярной колонкой, хотя он по виду ничего общего не имеет с колонкой, а скорее всего напоминает проволоку. Отсутствие зернистого материала в капилляре устраняет вредное влияние вихревой диффузии на размывание хроматографических полос, поскольку это означает резкое уменьщение ВЭТТ, Далее, уменьшается значительно сопротивление потоку газа-носителя и устраняется возможность разложения жидкой фазы при повышении температуры вследствие каталитической активности носителя — зернистого материала. Каталитической активностью, хотя и в меньшей степени, обладает и внутренняя стенка металлического капилляра. [c.73]

Влияние природы газа -носителя. Кривые зависимости Н — [ (а) показывают, что при переходе от более тяжелого газа-носителя к более легкому, например от азота к водороду, вследствие увеличения коэффициента молекулярной диффузии в газовой фазе наблюдается увеличение ВЭТТ в области малых скоростей. Это согласуется с уравнением (111.84), поскольку Н Од. В области больших скоростей, где Н 1/0 , наблюдается уменьшение ВЭТТ при переходе от азота к водороду почти в четыре раза. Такое влияние природы газа-носителя особенно сильно проявляется для хорошо растворяющихся веществ, для которых основную роль в размывании играют внешняя диффузия и обусловливающий ее коэффициент молекулярной диффузии. [c.76]

Таким образом, единственным параметром, определяющим размывание при малых скоростях в пустой трубке, является коэ и-циент молекулярной диффузии в газе. При больших скоростях размывание в пустой трубке (рост ВЭТТ) вызвано в основном динамической диффузией в уравнениях (VHI.47) и (VUI.48) — это будет второй член. Член С растет с увеличением диаметра трубки он также становится больше, если в качестве газа-носителя взят азот, а не водород и не гелий, поскольку коэффициент молекулярной диффузии D в азоте намного меньше, чем в водороде и гелии. При большой скорости первый член (VH1.47) и (УП1.48) ничтожно мал при малой скорости существенное влияние на Н имеет первый член (VU 1.47), и в этом случае размывание в водороде и гелии больше, чем в азоте. [c.209]

Влияние скорости потока газа-носителя. График зависимости ВЭТТ от скорости потока проходит через минимум, как об этом было сказано ранее (см. рис. 1У.З). Минимум этой кривой Я(а) соответствует минимальному размыванию хроматографической полосы, т. е. максимальной эффективности. [c.131]

Влияние геометрических размеров зерен. Размеры зерна входят в константу А уравнения Ван-Деемтера и в состав третьего члена уравнения (IV.61) в первой степени и в степени %. Поэтому практически ВЭТТ прямо пропорциональна эффективному диаметру частиц, а также величинам к и Ь) уравнения (1У.61), которые зависят от формы частиц и равномерности их распределения по размерам. Таким образом, насадочные колонки с более мелким сорбентом работают более эффективно, чем колонки с более крупным сорбентом. Однако нельзя уменьшать размер частиц до пылевидного состояния, так как при этом динамическое сопротивление колонки станет слишком большим и трудно обеспечить в этих условиях нормальную скорость потока газа-носителя. Оптимальное значение ВЭТТ в аналитической газовой хроматографии получается в минимуме кривой Н (а) и составляет около 0,2 см при среднем диаметре зерен сорбента около 0,2— [c.134]

Интересно проявляется влияние пониженного давления на ВЭТТ и на ее зависимость от скорости потока газа-носителя при анализе высококипящих веществ. Из рис. У.8 видно, что при переходе от атмосферного давления к пониженному угловой коэффициент правой ветви кривой Я(а) сводится к нулю. Это позволяет увеличивать скорость потока газа-носителя, не опасаясь снижения эффективности колонки, и таким путем ускорять процесс разделения. [c.136]

Влияние природы газа-носите-ля. Природа газа-носителя оказывает влияние на размывание пиков, а следовательно, на ВЭТТ. [c.137]

С увеличением диаметра эффективность колонки падает (ВЭТТ растет). Этот вредный эффект можно, однако, значительно уменьшить, применяя сорбент, однородный по размерам и форме частиц, газ-носитель с высоким коэффициентом молекулярной диффузии, и путем равномерного заполнения колонки. Диаметр колонки ие входит в качестве переменного параметра в уравнения функции Я(а) Ван-Деемтера, но входит в состав последнего члена динамической диффузии данной функции в уравнение Джонса (IV.64) и притом во второй степени, что свидетельствует о значительном влиянии диаметра колонки на ее эффективность. [c.139]

Рис У.12. Влияние длины колонки на ВЭТТ при двух скоростях потока газа-носителя (азота) а = = 0.4 см/с (/) и а = 2 см/с (2) [c.141]

В работе [87] в качестве неподвижной жидкой фазы использовались п,п -азоксифенетол и п,п -(метоксиэтокси)-азоксибензол, а в качестве носителей — полисорб-1 и хромосорб 101. Исследовалось влияние количества жидкого кристалла п,/г -азоксифенетола на основные показатели газохроматографического процесса — на исправленный удерживаемый объем молекул У/ , ВЭТТ, критерий разделения и коэффициент асимметрии. Эти исследования проводились в интервале температур 120—175° С, соответствующих твердому жидкокристаллическому и жидкому состоянию га,/г -азоксифенетола. Показано, что при разделении компонентов на пористых полимерных сорбентах, модифицированных жидкими кристаллами (количество жидкого [c.90]

На основе тарельчатой модели невозможно исследовать влияние реальных условий анализа (скорости газа-носителя, зернения сорбента и других) на размывание полосы и разделение, однако она дает наглядную интерпретацию таким понятиям, как число теоретических тарелок и ВЭТТ, позволяет легко связать их с достигаемым разделением и в этом отношении дополняет рассмотренную выше физическую картину процесса. [c.79]

Если полые капиллярные колонки свернуты в спираль малого диаметра, их проницаемость понижается и становится функцией скорости газа-носителя. Быстрое движение газового потока в свернутом в спираль капилляре создает под влиянием инерции газа и центробежной силы вторичный радиальный поток. Это также вызывает радиальное перемешивание, использование которого иногда рекомендуется для приготовления колонок, имеющих меньшие значения ВЭТТ. Хотя было наглядно показано, что пик, получаемый для неудерживаемого вещества, заметно острее для колонки, свернутой в спираль малого диаметра, чем для колонки, свернутой в спираль большого диаметра [17, 18], это влияние на удерживаемые вещества намного менее существенно, и, по-видимому, не имеется никакой возможности дальнейшего повышения эффективности капиллярных колонок в этом отношении [17]. [c.62]

Рассмотрим влияние природы и количества неподвижной фазы на эффективность газохроматографической колонки. Последняя характеристика оценивается высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) Н, и зависит от скорости газа-носителя и [c.30]

Эффективность газо-хроматографических колонок чаще всего выражают числом теоретических тарелок, которое колонка дает при анализе определенного вещества при определенных условиях температуры, скорости газа-носителя и величины пробы. Как будет показано ниже (в гл. V), на работу колонки влияют многие факторы, которые в большинстве случаев оцениваются по их влиянию на число тарелок N или среднюю высоту эквивалентной теоретической тарелки ВЭТТ. Последняя определяется отношением [c.85]

Гиддингс [5 ] сделал допущение, что кроме колебаний скорости в направлении движения газа может иметь место изменение скорости, обусловленное диффузией в направлении смежных потоков. При малой скорости газа-носителя у молекул растворенного вещества достаточно времени для диффузии в несколько потоков, двигающихся с различной скоростью. При увеличении скорости газа-носителя возможность такого обмена уменьшается. Влияние этого механизма на величину ВЭТТ Гиддингс выразил уравнением [c.114]

Последний член в уравнении (9) учитывает влияние поперечной диффузии молекул распределяющегося соединения в подвижной фазе на характер движения этой фазы в хроматографической колонке. Согласно Гиддингсу [8], особенности движения подвиж-. ной фазы не зависят от ее свойств и полностью определяются только структурой материала носителя и формой незаполненного пространства колонки. В результате взаимосвязи этих двух факторов (поперечной диффузии и характера движения потока) высота та- лки уменьшается гораздо значительнее, чем если бы эти факторы оставались независимыми. Из уравнения (9) следует, что ВЭТТ снижается с уменьшением р. Она зависит также от параметров Яг и ази связанных в свою очередь с качеством набивки колонки и скоростями потока, неэквивалентными по отдельным каналам. При расчете каждого из этих параметров следует учитывать их зависимость от длины отдельных каналов и расстояний между ними, размера зерен и диаметра колонки. Влияние размера зерен наглядно видно, если рассчитать значения ВЭТТ как функцию скорости потока для носителя, имеющего зерна двух размеров йр — = 15 мкм и йр=5а мкм. При этом использовали рассчитанные Гиддингсом [8] значения параметров и т. Показано, что диаметр колонки мало влияет на величины ВЭТТ [9] и поэтому не учитывался. Приведенные на рис. 1 результаты расчетов показывают, что значения ВЭТТ заметно повышаются с увеличением скорости потока и существенно зависят от размера зерен носителя. При скорости потока а = 0,01 см и диаметре зерен 15 мкм вклад в общую величину ВЭТТ равен около 1,2- 10 з см. [c.27]

При низких скоростях элюирования важный вклад в общую величину ВЭТТ вносит поперечная диффузия в подвижной фазе и профиль ее потока. Детальные расчеты показывают, что главным фактором в этом случае является наличие разного типа каналов, т. е. этот эффект обусловлен неравномерностью упаковки носителя таким образом скорость движения подвижной фазы в каналах между частицами существенно отличается от среднего значения. Влияние реальной упаковки носителя и, как следствие, скорости движения подвижной фазы, особенно при использовании носителей с частицами небольшого размера, по-видимому, значитель- [c.29]

Влияние размера частиц носителя на эффективность хроматографических колонок подробно изучалось в газовой хроматографии. ВЭТТ уменьшается пропорционально размеру частиц [47], причем должны использоваться частицы, размер которых лежит в [c.201]

Для выбора оптимальных условий разделения изучалось влияние изменения скорости газа-носителя на эффективность колонки. На рис. 1 приведены кривые зависимости высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) от скорости газа-носителя (и). [c.131]

НО Пд, в то время как сопротивление массопередаче в газовой фазе изменяется обратно пропорционально Од. В результате этого суммарное влияние на величину Ямин изменения плотности газа получается небольшим, за исключением случая, когда носителем является водород и, возможно, гелий. Для водорода оптимальная скорость газа при Ямин равна 16 см/сек. Если скорость увеличить вдвое и, следовательно, уменьшить вдвое время проявления, ВЭТТ увеличится только на 25%, и, следовательно, если длина колонки увеличена на 25%, для поддержания прежней эффективности и разделительной способности время проявления для данного вещества должно быть уменьшено В2-Х- - = [c.204]

На рис. 3, а показана линейная зависимость между эффектом, вызванным продольной диффузией, и обратной скоростью газа, что подтверждает вид соответствующей функции в уравнении для ВЭТТ. Наклоны этих кривых также линейно зависят от D g для соответствующих газов-носителей (рис. 3, б), Этим подтверждается зависимость продольной диффузии от коэффициента диффузии растворенного вещества в газовой ( азе. Из наклона кривой на рис. 3, а рассчитаны значения Од для н-гептана в каждом газе-носителе. В табл. 3 представлены значения, полученные таким способом, и значения, вычисленные из сопротивления массопередаче в газовой фазе Од. Значения для Од были найдены из рис. 3, в, где отложены суммарные значения С Сд + Сг) в зависимости от Од для соответствующих газов. Как вытекает из уравнения Голея [2], эта зависимость должна выражаться прямой линией, пересекающей ось С при бесконечно большой величине коэффициента диффузии растворенного вещества в газе, равной сопротивлению массопередаче в жидкой фазе. Вычитая значение С( из общей величины С для каждого газа, можно получить величины Сд. Подставив значения г а К в уравнение Голея и использовав соответствующие значения Сд, мы рассчитали Од для каждого газа. Из табл. 3 видно, что значения, полученные из данных по влиянию про- [c.204]

Влияние величины пробы на ВЭТТ и коэффициент асимметрии (Р) изучались при применении в качестве проявляемого вещества н-гептана полученные результаты представлены на рис. 1. Жидкие пробы вводили с помощью специально сконструированного устройства, подогреваемого до 200° для обеспечения быстрого испарения. При величине пробы ниже 10" г ширина пика (в пределах ошибок эксперимента) была постоянной, а пики были симметричными. До этой величины можно было вводить пробы пара, разбавив их примерно в 0,5 мл газа-носителя при комнатной темперагуре и применяя высокий коэффициент деления потока (> 200) для обеспечения компактной пробы при [c.222]

Для быстрого анализа газообразных и жидких продуктов могут быть успешно использованы насадочные хроматографические колонки малого диаметра (1 мм), сочетающие достоинства капиллярных и обычных насадочных колонок [76]. Эти колонки, в отличие от капиллярных, обладают высокой воспроизводимостью. Увеличение сорбционной поверхности, а также уменьшение мертвого объема колонки позволяет повысить коэффициент селективности без снижения ВЭТТ. Преимущества микронабивных колонок по сравнению с обычными насадочными состоят в том, что уменьшение внутреннего диаметра колонки позволяет резко сократить время анализа, уменьшить влияние стеночного эффекта на -размытие пиков, использовать высокие скорости газа-носителя без снижения эффективности. [c.119]

ВЭТТ зависит от скорости потока газа-носителя. Хроматографические кривые размываются в результате диффузионных процессов. На рис. 9.7 схематически показаны основные типы диффузионных процессов, приводящих к размр>1ванию хроматографических зон. В тех случаях, когда влияние отдельных процессов на размывание пика взаимно независимо, зависимость ВЭТТ от скорости газа-носителя выражают уравнением Ван-Деемтера [c.230]

Иа рис. 1-6 приведены данные, иллюстрирующие влияние вида газа-носителя на разделение. Эти данные можно наилучшим образом объяснить на основе уравнения Голея. Иа рис. 1-7 показаны кривые эффективности, полученные при использовании W OT-колонки внутренним диаметром 0,25 мм и различных газов-носителей — азота, гелия и водорода. Следует отметить, что самая высокая эффективность (минимальная ВЭТТ) достигаеся при использовании азота. Однако эта максимальная эффективность наблюдается лишь в узком интервале малых линейных скоростей газа-носителя, причем по мере увеличения линейной [c.9]

Исследование уравнений (24) и (30) показывает, что для того, чтобы улучщить рабочие характеристики колонки, нам требуется уменьшить средний размер частиц насадки и толщину пленки неподвижной жидкой фазы. Нам также требуется очень однородная насадка. Коэффициенты л и со (уравнение (24)) и А (уравнение (30)) зависят от качества этой насадки. Как и для внутреннего диаметра полой капиллярной колонки, уменьшение среднего размера частиц насадки оказывает два противоположных влияния на рабочие характеристики колонки в ГХ. Проницаемость уменьшается, и уменьшается ВЭТТ. Кроме того, минимальная ВЭТТ достигается при большем значении скорости газа-носителя. Поэтому чтобы компенсировать уменьшение проницаемости колонки и воспользоваться повышением оптимальной скорости газа-носителя, давление на входе в колонку следует значительно повысить. В соответствии с этим по- [c.135]

Цель аналитика заключается в достижении разделения компонентов некоторой смеси за возможно короткое время. Это требует использования эффективной колонки, имеющей малую ВЭТТ, при высокой скорости газа-носителя. Однако одной эффективности недостаточно, и неподвижная фаза, выбранная для пр отозления колонки, должна удерживать компоненты анали-знр емой смеси (их значения к должны быть конечными и отличными от 0) и проявлять достаточную селективность, чтобы пх относительное удерживание значительно отличалось от единицы. Влияние в совокупности этих трех факторов — эффективности колонки, абсолютного и относительного удерживания — описывается уравнением для степени разделения (см. гл. 1, уравнение 35) [c.146]

Теперь представляется целесообразным обсудить возможности повышения эффективности колонок в экстракционной хроматографии. При высоких скоростях основной вклад в величину ВЭТТ вносит эффект, обусловленный размером частиц, а также экстракционная кинетика и поперечная диффузия в органической фазе. Влияние последних двух факторов уменьшается при повышении температуры в этом заключена возможность улучшения работы колонок, поэтому, как правило, в большинстве случаев разделение проводят при высокой температуре. Вклад поперечной диффузии в неподвижной фазе может быть снижен за счет уменьшения толщины слоя экстрагента на носителе. В этом отношении большое преимущество имеют недавно предложенные материалы для высокоэффективной жидкостной хроматографии [22]. Влияние размера частиц можно уменьшить, используя носитель с зернами небольшого размера. Однако так как обычно используют носители с неоднородными зернами неправильной формы, то уменьшение их диаметра ниже 15 мкм малорезультативно, если вообще имеет какое-либо значение для повышения эффективности разделения, поскольку приводит к неравномерной загрузке колонок. Это возражение снимается при использовании носителей сферической формы, даже при очень небольшом их диаметре. [c.29]

Типичный пример влияния загрузки носителя экстрагентом на значения ВЭТТ приведен на рис. 1. Данные получены на колонках, заполненных обработанным Д2ЭГФК носителем с размером частиц 0,09 мм [И]. Можно полагать, что минимум на кривой соответствует минимальному количеству экстрагента, достаточному для того, чтобы полностью покрыть поверхность носителя гомогенным слоем жидкости. Большее количество увеличивает толщину слоя, что в свою очередь приводит к повышению ВЭТТ в результате возра/стающего влияния диффузии в органической фазе. И напротив, при нанесении меньшего количества экстрагента по [c.104]

Рис. 1. Влияние загрузки носителя эисирагенном на значения ВЭТТ [П.] (с разрешения ав торав).

В колонках, заполненных одной той же неподв1ИЖ(НОЙ. фазой, Но нанесенной на различные материалы, получены 31начения ВЭТТ от 0,1 до нескольких миллиметров. Самой важ ной причиной, объясняющей различие между полученными для раз Ных носителей результатами, является, по- в,идимому, неодинаковый размер частиц набивок. Влияние химической природы, нооителя (т. е. сравнительный анализ материалов, частицы которых имеют одинаковую крупность и пористость) не изучено в достаточной степени. Наилучшие результаты были получены при использоваиии кизельгура и силикагеля, однако в -ряде случаев опыты проводились с очень мелкими фракциями этих двух материалов. Недостаточно выяснена также роль удельной поверхности носителя очень низкие значения ВЭТТ (0,1 мм) получены для гифлосуперкеля и силикагеля, сильно различающихся по площади удельной поверхности. Носители с большей удельной поверхностью могут [c.321]

Описана удовлетворительная методика смачивания и соответствующие рабочие условия для найлоновых капилляров, используемых для разделения углеводородов. Исследовано влияние диаметра и длины колонки, толщины пленки, плотности газа-носителя и величины коэффициента распределения на зависимость между ВЭТТ и линейной скоростью газа. Экспериментальные значения коэффициентов диффузии растворенных веществ в газовой и жидкой фазах сопоставлены с аналогичными величинами, рассчитанными по опубликованным уравнениям. Рассмотрено уравнение Голея, связывающее ВЭТТ с линейной скоростью газа, и рассчитанные по этому уравнению данные сопоставлены с аналогичными данными, найденными экспериментально. Подробно рассмотрены факторы, оказывающие влияние на сопротивление массопередаче. Предложена концепция оптимальной практической скорости газа. В результате разработки теории получены уравнения, связывающие длину колонки, эффективность и минимальное время анализа с физическими свойствами растворенного вещества, растворителя и характеристиками колонки. Отмечается влияние отношения объема газа к объему жидкости в колонке на разделительную способность и время анализа. Представлены кривые, ил.аюстрирующие оптимальное значение этого отношения для достижения разделения нормальных парафинов в минимальное время. [c.195]