Размывание зависимость от скорости потока

Рис. 28.5. Кривые, характеризующие зависимость размывания полосы от линейной скорости потока в ГХ (а) и ЖХ (б)

Вторым фактором, оказывающим влияние на размывание, является медленность установления диффузионного равновесия. Для уменьшения действия этого фактора следует работать с мелкими частицами геля и при малых скоростях потока подвижной фазы. Кроме того, вследствие зависимости коэффициента диффузии от размеров молекул ВЭТТ при прочих равных условиях зависит от природы разделяемых веществ и возрастает с ростом их молекулярной массы. Диффузия в продольном на- [c.228]

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]

Все это привело к некоторому компромиссному решению при создании жидкостных хроматографов, которое было достигнуто путем сохранения достаточно высокой удельной поверхности адсорбента при уменьшении размеров его гранул до 2—10 мкм. Уменьшение размера гранул, сокращая пути диффузии, влечет за собой, однако, уменьшение проницаемости колонны, В результате этого увеличиваются времена удерживания, а следовательно, усиливается размывание пиков. Для сокращения времен удерживания в набитых такими адсорбентами колоннах применяют значительное повышение давления у входа в колонну. В зависимости от вязкости элюента это давление составляет обычно от единиц до немногих десятков мегапаскалей, обеспечивая достаточную для аналитических целей скорость потока элюента через колонну. Так как жидкий элюент можно считать практически несжимаемым, то при постоянной скорости потока ш удерживаемые объемы получаются умножением соответствующих исправленных времен удерживания на ш. [c.284]

Рассмотренную теорию в отличие от классической называют теорией сдваивания [18, 23]. При малом значении коэффициента молекулярной диффузии или высокой скорости потока вторым членом в знаменателе уравнения (1.44) можно пренебречь, и обе теории естественно приводят к одинаковым результатам. Теория сдваивания, однако, предсказывает принципиально иные зависимости размывания от скорости, как будет показано в последующих разделах. [c.63]

На рис. IV.7 и IV.8 приведены типичные кривые, зависимости ВЭТТ от щ для пористых и непористых зерен. Видно, что для непористых частиц при больших скоростях потока ВЭТТ продолжает расти. Это означает, что С =1= 0. Подобный факт авторы [12] объяснили размыванием вследствие [c.165]

Авторы [191] полагают, что при больших скоростях газа-носителя размывание полосы яда меньше, чем при малых, и поэтому яд в этих условиях должен перемещаться в виде относительно компактной полосы. Эти предположения были бы значительно убедительней, если бы сопровождались параллельными измерениями элюционной кривой яда. По нашему мнению, более вероятно, что зависимость минимальной активности от скорости потока объясняется тем, что в полосе яда не достигается адсорбционное равновесие. Минимальная активность соответствует наиболее полному использованию яда. Поэтому активность катализатора, соответствующая данному количеству введенного яда, определяли по этому минимальному значению. [c.360]

Величина Я характеризует размывание пика в процессе хроматографирования, которое ухудшает разделение компонентов. Зависимость средней ВЭТТ (Я) от линейной скорости потока и выражается уравнением [21, 22] [c.27]

На рис. 11 показана прямолинейная зависимость размывания зон, рассчитанного по уравнению Туницкого, от скорости потока для двух зернений. ионита. Рассчитанные из тангенсов наклона этих прямых коэффициенты внутренней диффузии =1,7-10 и 2,1 10 см сек хорошо совпадают с величиной >5=2,4 10 см сек, определенной нами независимым методом. [c.16]

Рис. и. Зависимость размывания зон (по Туницкому) от скорости потока —г = 2,24.10- ся 2— г = 1,14-10-2 сж [c.16]

Д. Зависимость размывания полосы от скорости потока [c.23]

Наряду с уравнением ван Деемтера для описания зависимости размывания полосы от скорости потока предложен также ряд упро- [c.25]

Другое эмпирическое приближенное уравнение, описывающее зависимость размывания полосы от скорости потока в ограниченной области скоростей, ввел Снайдер [17] [c.26]

Рис. 11.4. Зависимость размывания полосы от скорости потока (верхняя кривая) и определение оптимальной скорости.

В процессе хроматографического анализа зоны отдельных компонентов перемещаются по слою неподвижной фазы в результате воздействия различных факторов — потока проявляющего газа-носителя, потока вытеснителя, под действием десорбирующего подвижного температурного поля, при комбинированном воздействии нескольких факторов — например, потока проявителя и градиентного температурного поля и т. д.— в зависимости от выбранного варианта газохроматографического анализа (см. выше). Во всех случаях разделение основано на различии в скоростях движения зон анализируемых компонентов, по-разному поглощающихся неподвижной фазой. В принципе, при сколь угодно малом различии в сорби-руемости достаточно простого удлинения слоя, чтобы достичь необходимого разделения веществ даже с весьма близкими свойствами. Разделению, однако, всегда препятствует прогрессирующее размывание хроматографических полос, неизменно сопутствующее их движению по колонке, что ставит определенный предел разумному удлинению разделительного слоя. [c.86]

Если измерить зависимости Я от объемной скорости для одного и того же вещества, но с разными газами-носителями, например гелием и двуокисью углерода, то получим графики, изображенные на рис. VI, 4. Из рисунка следует, что при малых скоростях, когда преобладает размывание за счет молекулярной диффузии (второй член уравнения IV. 45), более высокой эффективности можно достичь с газом-носителем, имеющим большой молекулярный вес, так как коэффициенты молекулярной диффузии в таком газе будут меньше. При больших скоростях картина меняется, большей эффективности можно достичь с боле легким газом, так как в этом случае размывание происходит в основном за счет медленных процессов сорбции и десорбции и для ускорения процесса внешней массопередачи нужны большие коэффициенты молекулярной диффузии (здесь уместно напомнить, что внешний массообмен при ламинарных потоках происходит только за счет молекулярной диффузии),. [c.66]

Используя предложенные Гиддингсом приведенные безразмерные параметры [9], такие, как приведенная высота, эквивалентная теоретической тарелке, Н = и приведенная скорость V = Кнокс ввел другое полуэмпирическое уравнение для описания зависимости размывания от скорости потока [28, 29, 30] [c.26]

Однако в капилляре скорость газа изменяется от оси капилляра к поверхности его стенок. Для упрощенного учета этого фактора можно принять, что во вр)утренней части капилляра газ протекает с некоторой определенной скоростью, а часть газа, примыкающая к стенкам капилляра, остается неподвижной. При этом возникает диффузия между движущейся газовой фазой и неподвижным слоем газа у стенки (так называемая динамическая диффузия). Это приводит к тому, что молекулы в движущемся газе опережают молекулы, задерживающиеся в неподвижной пленке газа у стенок, что вызывает дополнительное размывание хроматографической полосы. Это размывание уменьшается с увеличением коэффициента молекулярной диффузии, при котором облегчается обмен молекулами между движущейся частью газа и неподвижной его частью у стенок. Существенно, что размывание, обусловленное такой динамической диффузией, зависит от скорости газа. С увеличением скорости газа размываннс нозрастает, так как чем больше скорость потока, тем больше отставание от него молекул, попавших в неподвижный слой газа у стенок капилляра. Рассмотрим приближенно зависимость соответствующего коэффициента динамической диффузии )д от скорости потока газа. [c.587]

Уравнения (П1.60), (П1.61), (П1.62), (П1.63) предложены Жуховицким и Туркельтаубом. Они показали, что в случае сильно сорбирующихся веществ и сильно сорбирующих сорбентов Л <Дв у р и Р1 < Э 2 Кроме того, Г или К в этом случае очень велик, поэтому в хроматографической колонке контролирующим процессом в размывании фронта хроматографической полосы является процесс внешнеди( узионной массопередачи, поскольку он протекает наиболее медленно. В зависимости от соотношения Рх и Р2 можно сделать заключение, какой из процессов массопередачи играет преобладающую роль в размывании хроматографических полос. Это очень важно знать, так как от процесса размывания зависит и процесс разделения. Согласно (И 1.59) Рх зависит от скорости потока, а Ра не зависит. [c.60]

Преобладание роли внешней или внутренней диффузии в размывании хроматографической полосы проявляется в зависимости от природы адсорбента и адсорбата, а также от скорости потока газа-носи-теля. Так, при больших скоростях и слабо сорбируемых веществах основная роль в размывании принадлежит внутренней диффузии. Для сильно сорбирующихся веществ при малых скоростях потока газа-носителя размывание обусловлено главным образом внешней диффузией. [c.61]

Характер кривых зависимости Н а) различен в области разных скоростей потока газа-носителя. В области высоких скоростей, при которых предпочтительно работать для ускорения анализа, когда, согласно уравнению (1У.61), определяющее значение для размывания хроматографической полосы имеет внутридиф-фузионная массопередача, при постоянных значениях 2. Г, 1)внутр главную роль в размывании играет величина а. Очевидно, при этих условиях функция Я(о) или аналогичная ей зависимость величины Я от количества жидкой фазы должна графически изображаться параболой (рис. У.З). Однако параболическая зависимость нарушается в области малых содержаний жидкой фазы, так как в этой области значительное влияние может оказывать адсорбционный эффект со стороны гранулированного носителя. [c.132]

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]

Как видно из уравнений (1.12) — (1.21), шогие составляющие ВЭТТ представляют собой функцию линейной скорости потока подвижной фазы. Изучение зависимости ВЭТТ от скорости потока — важный инструмент анализа кинетико-динамических свойств конкретных хроматографических систем. Зависимость Н от и может быть выражена различными уравнениями, связанными с приведенными выще факторами размывания. Первым уравнением такого типа явилось уравнение Ван-Деемтера [413], которое в упрощенной форме выглядит так [c.24]

На рисунке 2.5 приведены экспериментальные зависимости ВЭТТ от скорости потока для октадецилсиликагеля КготазИ (а) и сверхсшитого полистирола Масгопе (б) по четырем веществам. Обращает на себя внимание факт, что для полистирола оптимальная скорость подачи чрезвычайно мала, что объясняется подавляющим вкладом медленного массообмена (С и) в размывание хроматографической зоны. [c.20]

Зависимость степени разделепия от скорости потока газа зернения адсорбента и природы газа-носителя очень важна для определения степени размывания полос. Однако главное достоинство газовой хроматографии заключается в возможности варьирования сорбента и растворителя (неподвижной фазы), наносимого на сорбент-носитель. Рассмотрим влияние емкости сорбента сначала в адсорбционпо-проявптельно , а затем в газо-жидкостпой хроматографии. [c.149]

Если размывание полос адсорбата вызвано преимущественным влиянием конвективной продольной диффузии (влиянием специфических эффектов при прохождении потока газа-носителя через СЛой зернистого материала), то зависимость коэффициента диффузии О от скорости потока а и диаметра зерен адсорбента й выражется уравнением [c.261]

Как видно из рис. 4, зависимость б от и не является прямолинейной во всем интервале исследуемых скоростей. Ширина фронта пропорциональна и при скоростях 0,5—1 см1мин. При дальнейшем увеличении скорости размывание возрастает значительно медленнее увеличение скорости в 5 раз вызывает увеличение размывания менее чем в 2 раза. Отсюда следует, что в данной системе при исследованных скоростях потока внутренняя диффузия не является лимитирующей. [c.128]

Прежде чем рассматривать кинетические закономерности. х -рактерные для импульсного микрореактора, отметим, что в этом реакторе часто не достигается условие стационарности процесса. Этот факт можно использовать для получения дополнительной информации однако результаты, полученные в импульсном реакторе, могут оказаться нетипичными при работе в стационарных условиях. Если реагенты адсорбируются на катализаторе слабо и обратимо, импульс проходит через реактор со скоростью газа-носителя. При линейной изотерме адсорбции время просто умножается на константу закона Генри [14]. Для реакций первого порядка концентрационный профиль импульса и его размывание, происходящее при прохождении через реактор, не имеют значения. так как в единицу времени расходуется постоянная доля реагента независимо от концентрационного профиля [14]. На скорости реакций других порядков и типов, например реакций, подчиняющихся кинетическому уравнению Ленгмюра — Хиншелвуда, оказывают влияние концентрационные профили и размывание в реакторе, и простой анализ зависимости степени превращения от скорости потока газа-носителя может привести к неверным кинетическим уравнениям. Меррил и др. [59] дают численные решения дифференциальных уравнений потока и реакции в импульсном реакторе для распределения типа Гаусса и других концентрационных профилей и для нескольких типов кинетических уравнений. Из данных по гидрогенизации этилена на окиси алюминия в импульсном реакторе при использовании численных решений получено то же кинетическое уравнение типа уравнения Ленгмюра — Хиншелвуда, что и для проточного интегрального реактора. Бассет и Хебгуд [14] провели детальный анализ реакции первого по- [c.19]

По мнению Жуховицкого и Туркельтауба [6], представление о пленке описывает явление (размывание хроматографической зоны) хуже, чем пр-едставление о совокупности микрокапель неподвижной фазы на носителе. Ван-Деемтер и сотр. в своей известной работе по теории размывания хроматографических зон в газо-жидкостной хроматографии [32] приняли пленочную модель и высказали два предположения о возможном распределении НЖФ на твердом носителе 1) НЖФ покрывает поверхность твердого носителя сплошной пленкой одинаковой толщины, 2) НЖФ образует на поверхности твердого носителя пленку различной толщины, причем НЖФ заполняет, в основном, поры малого диаметра. Эффективная толщина пленки НЖФ, рассчитанная на основании зависимости ВЭТТ от скорости потока газа-носителя по уравнению Ван-Деемтера для сорбента, полученного путем нанесения 30% вакуумной смазки на целит или стерхамол, составляет 0,9-10 —1,0-10- м. Средняя толщина пленки НЖФ при условии равномерного покрытия жидкой фазой всей поверхности твердого носителя составляет всего около 1,0-Ю м. Существенно большая (приблизительно в 100 раз) эффективная толщина пленки НЖФ, найденная из кинетических измерений по уравнению Ван-Деемтера, свидетельствует, по-видимому, в пользу того, что значительная часть НЖФ находится в [c.70]

Зависимость высоты теоретической тарелки от величины пробы пропана при ее делении 0,01 мл в отношении 1 50 и выше была слабой (рис. 1). Для выяснения вклада в высоту теоретической тарелки, обусловленного размыванием в дозаторе, делителе потока и детекторе в схему вместо микронасадоч-ной колонки устанавливали незаполненную стандартную капиллярную колонку длиной 50 Л4 и внутренним диаметром 0,3 мм. После этого определяли зависимость высоты теоретической тарелки от скорости потока (Яобщ.)- Высота теоретической тарелки складывается из размывания в пустом капилляре и в детекторе, дозаторе и делителе потока. Размывание в незаполненной капиллярной колонке можно оценить по формуле М. J. Е. Golay [c.18]

Ван-Дсе.мтср и сотр. в своей и.звестной работе по теории размывания хроматографических зон в ГЖХ [44] высказали два предположения о возможном распределении НЖФ на твердом носителе 1) НЖФ покрывает поверхность твердого носителя сплошной пленкой одинаковой толщины, 2) НЖФ образует на поверхности твердого носителя пленку различной толщины, причем НЖФ заполняет в основном поры малого диаметра. Величина эффективной толщины пленки НЖФ, рассчитанная иа основании зависимости высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) от скорости потока газа-носителя по уравнению Ван-Деемтера для сорбента, полученного путем нанесения 30%-ной вакуумной смазки на целит или стерхамол, составляет 9—10 мкм, а средняя [c.11]

Разделяющая способность колсшок для распределительной хроматографии зависит от размера частиц носителя. Кроме того, на размывание полосы влияет вязкорть разделяющ жидкости [11]. Для колонок с максимальной степенью покрытия наблюдается предсказанная теорией зависимость числа теоретических тарелок п (член Q сгт к [26]. Максимальное значение к достигается при к 1. Если к выше 30, значения И сравнимы с соответствующими пику инертного вещества [8, 9]. Удивительно, чго при использовании частиц малого диаметра (йр < 10 мкм) эта зависимость больше не наблюдается. В этом случае Я — постоянная величина, на которую почти не влияет к пробы [22]. В подобных разделительных колонках с увеличением скорости потока Ь возрастает незначительно. [c.180]

Наряду с продольной диффузией -размывание определяется медленной кинетикой адсорбции. Из-за медленной десорбции возникают хвосты на пике, а медленная сорбция ириводн г к то.му, что впереди образуются языки . Кроме того, ири движении потока в гранулированном слое возникает специфическое размывание из-за того, что скорость двия сния вдоль слоя газа-носителя не постоянна, а изменяется в зависимости от того, в каком месте между зернами проходит газ. [c.404]

Роль внешней и внутренней диффузии в порах в случае достаточно сильно адсорбируемого вещества должна возрастать с увеличением размера зерен адсорбента. На рис. 39 представлена зависимость Н от объемной скорости г/) потока газа-носителя для неснецифически адсорбирующегося вещества — пропана на силикагеле со сферическими зернами и средним диаметром пор, равным 80 А. С увеличением диаметра зерен адсорбента эффективность колонки значительно ухудшается — минимальное значение Н возрастает, область скоростей, соответствующих низким значениям Я, сильно сужается, и наклон правой ветви кривой Ван-Димтера, определяемой в этом случае преимущественно кинетикой адсорбции, сильно возрастает. При размерах же зерен, равных 0,25 лш и меньше, наклон правой ветви весьма мал, так что правая ветвь при этих скоростях почти параллельна оси скорости. Это показывает, что в данных условиях вклад внешней и внутренней диффузии в размывание полосы очень мал. Для зерен больших диаметров (0,5—1,0 мм и особенно 1,0—2,0 мм) пики начинают сильно размываться из-за задержки как внешнедиффузионного массообмена, так и внутридиффузионного. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология