Высота, эквивалентная теоретической тарелке зависимость от размера частиц

На эффективность разделения веществ влияет размер частиц твердого носителя. Установлено, что между диаметром зерен носителя и временем удерживания компонента существует обратно пропорциональная зависимость. Влияние размера частиц носителя на эффективность разделения учитывается в уравнении Ван-Деемтера с помощью множителя dp. Действительно, с увеличением размера зерен носителя (как следует из этого уравнения) увеличивается высота эквивалентной теоретической тарелки и, следовательно, уменьшается эффективность разделения. Но, с другой стороны, уменьщение зерен должно достигать оптимальной величины, чтобы не вызвать сильного возрастания другого члена уравнения X, так как при уменьшении зерен носителя возрастает сопротивление хроматографической колонки массопередаче. Изучение зависимости ширины хроматографического пика от размера зерен показало, что при определяющей роли продольной диффузии ширина пика ( л) не зависит от размера частиц, при определяющей роли внешней диффузии х пропорциональна d и, наконец, при определяющей роли внутридиффузионной массопередачи ц пропорциональна диаметру зерна dz [55]. [c.35]

Другим практическим соображением является доступность лишь ограниченного ассортимента колонок различной длины и частиц различных диаметров. На рис. 7.2 показана практическая ситуация с использованием тех же оценок, что и в приведенных вычислениях. В логарифмических координатах зависимость требуемой длины колонки от необходимого числа теоретических тарелок описывается прямой с наклоном, равным единице. Такие прямые построены для частиц четырех размеров (3, 5, 10 и 20 мкм) исходя из предположения, что приведенная высота, эквивалентная теоретической тарелке, равна четырем. Длину колонки ограничивает максимально допустимое давление. Это показано на рис. 7.2 тонкими линиями с наклоном 3/2. Две линии соответствуют предельным значениям давления 200 и 400 бар и вычислены для v = 10, Dm=10 м /с и г = 1 мПа-с. Для других условий такие линии можно легко построить при помощи уравнений (7.8) и (7.9). [c.371]

Итак, мы описали отдельные диффузионные процессы, чей вклад в размывание хроматографических пиков наиболее важен. Из приведенных уравнений следует, что, меняя размер частиц (с1р), количество неподвижной фазы ( /), структуру сорбента и упаковку колонок (Я, у), а также подвижную фазу, можно тем самым менять и >т- Система растворенное соединение—-неподвижная фаза в большинстве случаев задается, поэтому существенно влиять на величины к и Оь практически невозможно. В тех случаях, когда влияние отдельных процессов на размывание пика взаимно независимо, зависимость высоты, эквивалентной теоретической тарелке, от скорости газа-носителя выражается уравнением, приведенным в работе [86] [c.163]

Смесь пропиленкарбоната и нитрила глутаровой кислоты испытывалась при различной концентрации на хромосорбе с одним и тем же размером частиц, а также при постоянной концентрации на хромосорбе различного зернения. Для каждой колонки были получены графики зависимости высоты, эквивалентной одной теоретической тарелке (ВЭТТ), и средней линейной скорости газа (рис. 1 и 2). Разделение на этих колонках пиков 1-бутен-изобутен, полу- [c.124]

Константа А связана с действием вихревой диффузии, кото-, рая зависит от размера частиц и плотности заполнения колонки, величина В связана с коэффициентом диффузии молекул в подвижной фазе, это слагаемое учитывает действие продольной диффузии, а С характеризует кинетику процесса сорбция-десорбция, массопередачу и другие эффекты. Влияние каждого слагаемого уравнения (17.13 на величину Я в зависимости от скорости подвижной фазы показано на рис. 17.6. Первое слагаемое дает постоянный вклад в Н. Вклад второго слагаемого существен при небольшой скорости потока. С увеличением скорости подвижной фазы влияние третьего слагаемого возрастает, а доля второго уменьшается. Суммарная кривая, характеризующая зависимость Н от скорости потока, представляет собой гиперболу. При небольшой скорости потока высота, эквивалентная теоретической тарелке, уменьшается, а затем начинает возрастать. Поскольку эффективность колонки тем выше, чем меньше высота, эквивалентная теоретической тарелке, оптимальная скорость подвижной [c.324]

Справедливость уравнения (24), согласно которому высота, эквивалентная теоретической тарелке, пропорциональна квадрату диаметра частицы, и других приближенных эмпирических уравнений, например уравнения (28), подтверждена экспериментально. Правда, такая зависимость вполне выполняется, только если размер частиц превышает 80 мкм [8]. В жидкостной хроматографии при высоких давлениях, когда колонки заполняются более мелкими частицами, эта зависимость уменьшения высоты, эквивалентной теоретической тарелке, нарушается. В работах [7, 16, 17, 27, 33, 34] указывается, что к уменьшается пропорционально [c.27]

На рис. 6.2 и 6.3 представлена графическая зависимость между высотой тарелки и длиной нути разделения от линии старта до фронта. Длину пути разделения (мм) откладывают по оси абсцисс, высоту тарелок (мкм) — по оси ординат. Это позволяет связать высоту, эквивалентную теоретической тарелке, с процентным содержанием вещества в фазе, например, 50%. Аналогично определяют все зоны с содержанием вещества от 20 до 80%. На рис. 6.2 четыре горизонтальных ряда графиков расположены в зависимости от размера частиц силикагеля. Кривые, соответствующие более крупным размерам частиц, расположены сверху, кривые для мелкодисперсных фракций — снизу. В трех вертикальных рядах толщина слоя сорбента изменяется приблизительно от 300 до 100 мкм (графики, относящиеся к более толстым слоям, расположены слева, а для более тонких слоев — справа). В каждом из опытов использовали тщательно отобранные и фракционированные силикагели. Три кривые на отдельной диаграмме соответствуют (сверху вниз) трем различным объемам проб, наносимым на слой сорбента, а именно 2, 0,75 и 0,1 мкл, содержащим 2000, 750 и 100 нг индивидуального вещества. Изменение размеров частиц вызывает уменьшение высоты тарелки от ряда 4 к ряду 3 и от ряда 3 к ряду 2, тогда как при переходе от ряда 2 к ряду 1 высота тарелки значительно увеличивается. В вертикальных столбцах, соответствующих различной толщине слоя, в столбце 1 (минимальная толщина слоя) высота тарелки выше, чем в столбцах II и III, между которыми существует незначительная разни71 а. Оптимальную высоту тарелки можно подсчитать по отдельным кривым приведенных графиков. [c.117]

На рис. 86 показана зависимость ВЭТТ от скорости газа [163]. При значении скорости газа т величина высоты, эквивалентной теоретической тарелке, Ы складывается из отрезков ей, йс и сЪ. Оптимальное значение скорости газа и соответствует минимальному значению ВЭТТ, равному к. При скорости газа меньше и значение ВЭТТ увеличивается вследствие эффекта молекулярной диффузии. При скоростях больших, чем и, значение ВЭТТ растет вследствие эффекта массопередачи. Поэтому колонна имеет максимальную эффективность разделения при определенной скорости газа. Кейлеманс и Квантес [157 ] показали, что А зависит от размеров частиц твердой фазы колонны и способа набивки, В имеет обратную зависимость от диффузии в газовой фазе, а С — прямую зависимость от квадрата толщина слоя жидкости на твердой фазе и обратную от диффузии в жидкой фазе. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология