Теория теоретических тарелок

ТЕОРИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК [c.47]

В теории теоретических тарелок реальный хроматографический процесс заменен идеальным, по которому хроматографическая полоса размывается вследствие равновесных процессов между подвижной и неподвижной фазами. Нетрудно видеть, что такое рассмотрение размывания хроматографической полосы не вскрывает сущности процесса, поэтому характеристика размывания чисто формальная. [c.52]

В итоге, можно заключить, что теория теоретических тарелок Мартина и диффузионно-массообменная теория Ван-Деемтера приближенно учитывают влияние всех факторов на размывание хроматографических полос с помощью эффективных полуэмпирических и эмпирических коэффициентов. Так, при определении коэффициентов Ван-Деемтера возникают ошибки, связанные со следующими допущениями [c.62]

Теория теоретических тарелок в газовой хроматографии. [c.288]

Влияние объема дозы д на ВЭТТ весьма существенно, поскольку объем дозы в колонке после ее ввода непосредственно связан с шириной пика на хроматограмме, которая, в свою очередь, связана с высотой теоретической тарелки. Согласно теории теоретических тарелок следует, что проба не должна превышать емкости одной теоретической тарелки. Заменяя число теоретических тарелок /V высотой теоретической тарелки И, согласно формулам (IV. ) и (IV. 16), получим [c.138]

IV. Вывод уравнения выходной кривой в теории теоретических тарелок [c.309]

Теория теоретических тарелок. В этом случае стационарную фазу делят на отдельные отрезки — ступени разделения. Отрезок определяется таким образом, что в нем устанавливается состояние полного равновесия между фазами. По аналогии с процессом дистилляции для таких ступеней введено название теоретических тарелок (ТТ). В современной литературе применяют термин ступени разделения, который связан с фракционным распределением. При условии, что установление равновесия происходит мгновенно, функция сорбции линейна, температура в области стационарной фазы и скорость подвижной фазы постоянны и явлением диффузии можно пренебречь, выводят математические соотношения между временем удерживания, коэффициентом сорбции, числом ступеней разделения, длиной слоя сорбента для разделения и т. д. Из данных хроматографического анализа поэтому можно рассчитать число теоретических тарелок для данного процесса разделения или коэффициент сорбции [11]. [c.347]

Теория теоретических тарелок. Рассмотрим хроматографический процесс с точки зрения теории теоретических тарелок. Хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней — тарелок. Движение газа рассматривают как последовательность периодических толчков. Предполагается, что за время каждого толчка на тарелках успевает установиться равновесие между ПФ и НФ для всех компонентов. Длина элементарного участка колонки (в см), па которой достигается состояние равновесия между концентрацией вещества в ПФ и НФ, называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) [c.334]

Теория теоретических тарелок [c.275]

Теория теоретических тарелок, общая для всех многостадийных процессов (например, противоточная экстракция), впервые была предложена дпя описания процесса дистилляции, Мартин и Синдж распространили ее на хроматографические системы. Теория основана на некоторых допущениях [c.275]

Рис. 10. Схема хроматографического процесса в теории теоретических тарелок для соединений А (неудерживаемого неподвижной фазой) и В (удерживаемого неподвижной фазой)

Решение задачи в общем виде приводит к следующему уравнению хроматографической зоны в теории теоретических тарелок [c.30]

При оценке числа теоретических тарелок в хроматографической колонке реальный процесс сопоставляется с описанным выше идеальным процессом разделения, который дает те же результаты. Характеристикой размывания зоны в теории теоретических тарелок является число теоретических тарелок хроматографической колонки. [c.31]

Представление о хроматографическом процессе в теории теоретических тарелок достаточно формально эта [c.31]

В соответствии с теорией теоретических тарелок [42] максимальная концентрация в зоне увеличивается с возрастанием числа теоретических тарелок N (д) и величиной пробы дис уменьшением величины удерживаемого объема [c.59]

Харрисон с сотр. [25] на основе теории теоретических тарелок рассчитали формы хроматографических зон для более сложной обратимой реакции типа Л + С =ь25 и получили данные, согласующиеся с экспериментальными для реакции этого типа. [c.65]

Теория теоретических тарелок основана на допущении, что на тарелке между компонентами в жидкой и паровой фазах устанавливается равновесие. Это условие в хроматографической колонке, по-видимому, не выполняется даже приближенно. Кроме того, при весьма малом отношении количества вещества в пробе к количеству вещества в колонке форма пиков приближается к идеальной. [c.85]

Для рассмотрения процессов хроматографического размывания используют четыре теории теория теоретических тарелок, молекулярно-кинетическая теория, теория моментов и теория скоростей (теория макроскопических постоянных). Как было указано выше, из-за многих геометрических неопределенностей в колонке теория с использованием молекулярно-кинетических представлений не получила развития. Ниже будут рассмотрены только теории тарелок, моментов и скоростей. [c.38]

Теория теоретических тарелок — общий метод описания многостадийных процессов. Представление о теоретической тарелке взято из теории дистилляции. В дистилляции разделение происходит на отдельных ступенях, на которых осуществляется равновесие между фазами, затем фазы разделяют. Каждая такая ступень называется теоретической ступенью или теоретической тарелкой. В хроматографической колонке, заполненной сорбентом, одна из фаз находится в непрерывном движении и полное равновесие иногда сразу не достигается. В таких случаях длина слоя, на котором достигается равновесие между двумя фазами, условно называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). [c.39]

Принцип распределения вещества между двумя фазами, находящимися в равновесии, лежит в основе всех важнейших процессов разделения, осуществляемых в области экстракции, дистилляции, нротивоточного расиределения и в различных методах хроматографии. В колоночной хроматографии одна фаза находится в неподвижном состоянии внутри колонки, а другая совершает поступательное движение. При этом происходит перенос вещества вдоль колонки со скоростью, которая определяется равновесием распределения вещества между двумя фазами. В газожидкостной хроматографии стационарной фазой является жидкость, нанесенная в виде пленки на тонкоизмельченном, инертном, твердом носителе, а подвижной фазой — газовый поток, протекающий над неподвижной жидкой пленкой. Поведение вещества, проходящего через такую колонку, описывается теорией теоретических тарелок, первоначально разработанной для жидкостной хроматографии Мартином и Синджем [7 ]. Эта теория была позднее применена к газо-жидкостной хроматографии Джеймсом и Мартином [5]. Многие расчеты, произведенные на основе теории, хорошо согласуются с экспериментально найденным распределением вещества в статических системах. Кроме того, расчет эффективности колонки на основе теории распределения позволяет вычислять различные экспериментальные параметры колонки и сравнивать их влияние на разделение. Рассматриваемая теория имеет еще и то преимущество, что она делает возможным сопоставление газо-жидкостной хроматографии с другими методами разделения, которые могут быть описаны на основе концепции теоретических тарелок. [c.75]

Нетрудно дать качественную интерпретацию этим результатам. Ширина пика в условиях ввода больших проб определяется емкостью сорбента, которая в терминах теории теоретических тарелок при линейной изотерме сорбции характеризуется параметром г э + ж - Как видно из уравнения (2), при нелинейной изотерме сорбции емкость сорбента зависит от концентрации сорбата [c.40]

Если пик примеси рассматривать как равнобедренный треугольник, на чем основан один из методов расчета площади пика [41], то его высота кп и ширина на половине высоты 1 1/ на основании теории теоретических тарелок [52, 53] могут быть представлены следующими уравнениями [c.333]

С развитием и широким внедрением в практику метода газовой хроматографии возник вопрос оценки эффективности работы хроматографической установки, в частности вопросы эффективности применяемых хроматографических колонок. Наиболее распространенной теорией, позволяющей количественно оценить хроматографический процесс, является теория теоретических тарелок, предложенная А. Мартином и Р. Синджем. Согласно этой теории хроматографическая колонка представляется состоящей из ряда элементарных участков, секций, которые называются теоретическими тарелками. Теоретическая тарелка соответствует части колонки, в которой происходит элементарный акт распределения между двумя фазами. [c.15]

Общей теорией для описания многостадийных процессов является теория теоретических тарелок. Она первоначально была предложена для описания процесса дистилляции, а затем распространена и на хроматографические системы. Рассчитывая число теоретических тарелок по формуле (2), сравнивают ширину пика со временем пребывания (/д) компонента в колонке. В эффективной колонке размывание полос небольшое, и пики получаются узкими. Число тарелок пропорционально длине колонки. Обычно эффективность колонки характеризуется величиной Н, которая называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) [c.14]

Теорию теоретических тарелок, или ступеней, можно лучше уяснить, рассмотрев процесс экстракции по Крэгу. Как уже отмечалось, ступень идеальна, если фазы приведены каким-либо путем в равновесие и затем полностью разделены. Идеальной ступенью может служить обычная лабораторная делительная воронка, и процесс Крэга удобно рассматривать как совокупность большого числа последовательных экстракционных воронок. [c.169]

Динамическая теория. Расширение полос с увеличением длины слоя сорбента для разделения можно объяснить на основе кинетических эффектов, например диффузии. Исходя из расширенной теории теоретических тарелок [26], Ван Димтер, Цуидервег и Клинкенберг [27] дали выражение, из которого можно определить взаимосвязь между высотой теоретической ступени разделения /г = ВЭТТ (высота, эквивалентная одной теоретической тарелке) и кинетическими явлениями. Фактор к — наиболее часто применяемая величина для оценки степени разделения веществ на колонке. [c.347]

Одна из главных задач теории неравновесной хроматографии — изучение причин размывания хроматографических полос. Это явление может быть обусловлено диффузионными и кинетическими факторами. Их влияние на процесс разделения может быть настолько велико, что даже при значительной разнице коэффициентов распределения вещества могут не разделиться. Явление размывания полос в реальной хроматографической колонке очень сложно и может быть описано лишь приближенно на основе теорий, устанавливающих зависимость между мерой размывания и указанными факторами. Для описания неравновесной ГХ чаще всего используются теория теоретических тарелок и теория эффективной диффузии. Обе теории основаны на допущении о том, что хроматографический процесс протекает в линейной области изотермы распределения (п ГЖХ) или изотермы адсорбции (в ГАХ), Количественной мерой размывания в первом случае является высота теоретической тарелки Н, во втором — эффективный коэффициент диффузии Дэфф. [c.334]

Теория теоретических тарелок дает возможность сравнить эффективность различных колонок, оцешпь качество сорбента и заполнения колонки. Однако эта теория не позволяет выявить зависимость Мн Нот скорости подвижной фазы, природы и зернения сорбента, не может дать практических рекомендаций, позволяющих избежать размывания хроматотрафических пиков. [c.277]

Теория Jq)oмaтoгpaфии должна не только объяснить, но и количественно оценить статистически обусловленное размывание хроматографической полосы. Размывание, приводящее к перекрыванию хроматографических пиков, происходит как в колонке, так и вне ее (внеколоночное размывание). Причины размывания соединений в хроматографической колонке подробно рассмотрены при изложении теории теоретических тарелок (см. разд. 8.4.1) и кинетической теории (см. разд. 8.4.2). Внеколоночное размывание происходит в устройстве ввода пробы, коммуникациях от устройства ввода пробы до колонки и от колонки до детектора, а также в самом детекторе. Теория хроматографии позволяет оценить вклад каждого из этих факторов в размывание полосы, т. е. ширину пика, =. Стандартное отклонение пика (а) ипи дисперсия (а ) являются результирующими всех случайных процессов на молекулярном уровне, вызывающих размывание. Дпя распределения Гаусса эффективность колонки (Я, М) связана с дисперсией. ВЭТТ может быть определена как дисперсия на единицу длины колонки ( , мм) [c.280]

Щмдпожите фактические рекомендации дпя успешного разделения двух веществ исходя из теории теоретических тарелок, кинетической теории и основного уравнения qк>мaтогpaфии Ук = оу.. [c.340]

Количественные закономерности формирования зон для реакции А —> В были рассмотрены И. Калленом и Е. ХайброннеромЦЗ] на основе теории теоретических тарелок [14, 15] в рамках неидеапьной линишой хроматографии. В работе [13] было получено следующее уравнение хроматографической зоны для исходного реагирующего соединения [c.21]

Достаточно обгцее и формальное описание размывания зоны в хроматографическом процессе было сделано Мартином и Синжем [37] на основе теории теоретических тарелок. Хроматографическая колонка в этой теории рассматривается как система, состояш,ая из последовательности примыкающих друг к другу секций. Каждая секция и является теоретической тарелкой, в которой мгновенно устанавливается равновесие хроматографируемого соединения между жидкой и газовой фазами. Хроматографический процесс моделируется как многократное повторение двух операций 1) мгновенного переноса подвижной фазы из данной тарелки в следующую в условиях отсутствия обмена вещества между фазами и [c.29]

Разделение основного компонента и примеси было изучено в работах [12, 36, 37], в которых было показано, что с увеличением отношения концентрации основного компонента к концентрации примеси в максимуме зоны число теоретических тарелок хроматографической колонки, необходимое для получения заданного разделения, значительно увеличивается. Так, например, из данных работы [37 ] следует, что если разность времен удерживания двух компонентов равна трем стандартным отклонениям, то на хроматограмме можно обнаружить 0,6% примеси, а при увеличении разности времен удерживания до четырех стандартных отклонений — 10 % примеси. Отметим, что эти исследования были сделаны в предположении, что форма пика основного компонента отвечает кривой Гаусса. Для характеристики разделения хроматографических зон основного компонепта и примеси были предложены особые, полуэмпирические критерии [32, 38—41 ] и устаиов.лепа их связь с параметрами опыта при использовании представлений теории теоретических тарелок [42]. [c.57]

Метод анализа кривых элюирования применен в колоночной хроматографии олигоадениловой кислоты на агарозе со связанной полиуридиловой кислотой при нескольких температурах и концентрациях олигоадениловой кислоты. Теория кооперативного связывания олигонуклеотидов с полинуклеотидом была расширена таким образом, что эта хроматографическая система может быть описана теорией теоретических тарелок, как упоминалось в разд. 3.2. [c.55]

В уравнении (2.4) Д - интервал времени между началом и концом элюирования зоны при скорости потока газа-носителя и, измеренной на выходе из колонки ДК — соответствующий объем. Величина Аг может быть записана как AL/uj = А1 [ + к)/и. УЬ теории теоретических тарелок [25] следует, что АЬ = 4( 1) , где Я - высота, эквивалентная теоретической тарелке. Кроме того, ф может быть выражено как еттр . где е - общая пористость сорбента в колонке и р -внутренний радиус пустой колонки. Отсюда уравнение (2.4) может быть преобразовано в форму [c.14]

Для характеристики эффективности хроматографической колонки широко используется такая величина, как число теоретических тарелок N. Это понятие вытекает из достаточно общего, нО формального описания размывания хроматографической зоны в ходе разделения, которое было предложено Мартином и Синжем [13] на основе теории теоретических тарелок. Хроматографическая колонка в этой теории рассматривается как система, состоящая из последовательно примыкающих друг к другу секций. Каждая секция является теоретической тарелкой, в которой мгновенно устанавливается равновесие компонентов анализируемой пробы между неподвижной и подвижной фазами. Хроматографический процесс моделируется как многократное повторение двух операций мгновенного переноса подвижной фазы из данной тарелки в следующую при отсутствии массообме-на между фазами и установлении равновесия между подвижной и неподвижной фазами на каждой тарелке. При числе теоретических тарелок Л/ >100 концентрация анализируемого вещества определяется по уравнению [c.22]

Количественные закономерности формирования зон для реакции А — В были рассмотрены И. Колленом и Е. Хайброннером на основе теории теоретических тарелок в рамках неидеальной линейной хроматографии [63].— Прим. ред. [c.30]

С > ряду с теорией теоретических тарелок предложены кинети-чеЫи>к теория и теория скоростей. В кинетических теориях рас-с 1 фи ется молекулярный механизм процесса и развитие их прш 0д1 к необходимости создания молекулярной теории слож-йы ч 1роцессов переноса в зернистом материале. [c.17]

Важной характеристикой в ТСХ является число разделений, которое определяется числом веществ, полностью разделенных в пределах Д/=0-ь1 в случае, когда условия разделения постоянны (отсутствует градиент свойств хроматографической системы). Число разделений пропорционально числу теоретических тарелок где к — коэффициент пропорциональности. Ширина получаемого при сканировании пика Ъ связана с N соотношением Высота Н, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ), определяется отношением длины хроматографической системы к числу теоретических тарелок. Более подробно теория теоретических тарелок применительно к ТСХ освещена Гайссом [4]. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология