Размывание полосы и теоретическая тарелка

Этот прием—разбивка колонки на тарелки—представляет по существу замену реальных процессов, непрерывно протекающих в хроматографической колонке, эквивалентным по результатам периодическим процессом, также приводящим к размыванию полосы компонента, введенного на первую ступень такой эквивалентной колонки он полезен тем, что позволяет легко получите уравнение, описывающее форму размываемой полосы. Уравнение такого же вида получается и из диффузионно-массообменной теории, что, как будет показано ниже, позволяет связать обе теории и выразить высоту эквивалентной теоретической тарелки в функции скорости потока газа-носителя. [c.576]

Область от II до III. Высота теоретической тарелки возрастает прямо пропорционально скорости потока. Процесс размывания хроматографической полосы определяется кинетикой перехода веществ из газовой фазы в жидкую на границе фаз, а в конечном итоге — скоростью диффузии вещества в жидкой фазе. Как видно на рис. 33, роль молекулярной диффузии (судя по отрезку gog) практически сводится к нулю. Эта область характеризуется константой С уравнения Ван-Деемтера. С увеличением С работа колонки Ухудшается. Чтобы снизить С, нужно выбирать жидкую фазу с наименьшей вязкостью т], так как последняя обратно пропорциональна коэффициенту диффузии в жидкой фазе т) 1Юж- Кроме того, толщина пленки жидкой фазы б должна быть по возможности меньше, так как С б . [c.70]

Область III. На этом участке кривой высота теоретической тарелки возрастает прямо пропорционально скорости потока. Процесс размывания хроматографической полосы определяется кинетикой перехода веществ из газовой фазы в жидкую на границе фаз, а в конечном итоге — скоростью диффузии вещества в жидкой фазе. Как видно на рис. IV.II, роль молекулярной диффузии (судя по отрезку а Ьг) практически сводится к нулю. Эта область характеризуется константой С уравнения Ван-Деемтера. С увеличе- [c.112]

Вторая группа параметров включает в себя кинетические и диффузионные параметры хроматографического опыта, определяющие процесс размывания хроматографической полосы и не связанные с селективностью непосредственно. К этим параметрам относятся размеры колонки (длина слоя сорбента и поперечное сечение колонки) размер и форма частиц сорбента давление, скорость потока природа газа-носителя температура колонки количество вводимой в колонку анализируемой смеси (доза) и способ ее введения содержание неподвижной жидкой фазы в колонке или эффективная толщина пленки неподвижной жидкой фазы, давление. Совокупность параметров хроматографического опыта, входящих во вторую группу, от которых, так же как и от селективности, зависит качество разделения, условно (для отличия от селективности) можно назвать общим термином — эффективность. Эффективность выражается высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), или числом тарелок N. [c.128]

В процессе движения по колонке зона вещества вследствие диффузии размывается, что сказывается на ширине пиков. Ширина пиков определяется эффективностью хроматографической системы, В качестве меры размывания хроматографической полосы используют параметр, имеющий размерность длины и называемый высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ), /г [c.585]

Вещества вводятся в колонку в виде узкой зоны, которая по мере ее движения с подвижной фазой по колонке становится все шире, т. е. размывается в результате диффузионных процессов. Мерой этого размывания в колонке является высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Установлено, что размывание полосы в хроматографической колонке обусловлено тремя причинами наличием вихревой диффузии, молекулярной диффузии и сопротивления массопередаче. Общая ВЭТТ (Н) колонки получается путем суммирования вкладов всех этих факторов, вызывающих размывание хроматографической зоны [c.11]

Однако использование времени не всегда удобно. Время перемещения полосы в свою очередь зависит от многих факторов, таких как скорость подвижной фазы, температура и др. Поэтому для характеристики интенсивности размывания в хроматографии обычно используют другую величину — высоту эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ), которую обозначим Н. Определим [25] Н как коэффициент пропорциональности в выражении [c.67]

Эффективность колонки зависит от степени размывания полос анализируемого вещества в хроматографической колонке и определяется величиной Н - высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). [c.16]

Впервые в хроматографию теория тарелок введена Мартином и Сингом [1]. Хотя представление о теоретических тарелках в хроматографии носит формальный характер, теория тарелок позволяет описывать движение области максимальной концентрации, экспериментально оценить ширину полосы и оценить эффективность (степень размывания) хроматографической колонки. Согласно теории тарелок, вся колонка состоит из ряда равновесных зон, т. е. теоретических тарелок. Время удерживания пропорционально числу теоретических тарелок N [1] [c.39]

РАЗМЫВАНИЕ ПОЛОСЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ТАРЕЛКА [c.501]

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]

Чтобы экспериментально исследовать роль различных факторов в размывании хроматографических полос в газо-адсорбционных колонках, необходимо провести опыты, в которых бы по возможности исключалось или сводилось до минимума влияние других факторов, кроме исследуемого [82]. Исходя из этого, исследование размывания полос следует начать с пустой колонки. Для формальной величины высоты, эквивалентно теоретической тарелке Н, в пустых трубках справедливо следующее уравнение [83] [c.81]

Процесс размывания полосы в хроматографической колонне характеризуется тем, что дисперсия пропорциональна пройденному отрезку dL, причем коэффициенту пропорциональности по аналогии с тарельчатым аппаратом придается смысл высоты эквивалентной теоретической тарелке Но (ВЭТТ). Интегрирование по всей длине колонны при условии постоянства Яо дает известное соотношение [c.150]

В газовой хроматографии степень разделения веществ определяется селективностью сорбента и размыванием полосы, которая характеризуется величиной высоты эквивалентной теоретической тарелке Я. Величина коэффициента селективности Кс и Я связаны со свойствами сорбента. [c.70]

Эффективность колонн зависит от степени размывания полос и определяется величиной Н — высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Величина Я определяется вкладами в общее размывание молекулярной продольной диффузии, вихревой диффузии и кинетики адсорбции и десорбции (включая диффузионные процессы в порах, т. е. внутреннюю диффузию) [1, 2]. Эффективность колонн в газовой, жидкостной и тонкослойной хроматографии сопоставлена в ряде работ [3—9]. [c.255]

Мерой размывания хроматографической полосы является высота, эквивалентна.ч теоретической >тре.1ке (ВЭТТ), В хроматографии высота, эквивалентная теоретической тарелке, определяется для одного компонента при заданной скорости элюента, постоянной температуре и постоянном соотношении фаз. [c.19]

Долю размывания полосы вне колонки лучше всего установить, получив кривую зависимости к=/ и) для нескольких веществ. Если соединения со значениями к <5 дают кривые другой формы, чем соединения с более высоким значением к, то это указывает на размывание полосы вне колонки. Об этом же говорят формы пиков, например образование хвоста у пиков соединений с небольшими значениями к и отсутствие хвоста у пиков тех соединений, которые удерживаются сильнее. Если найденная высота, эквивалентная теоретической тарелке, для инертного соединения больше, чем для удерживаемого на колонке, то это также свидетельствует о возможном [c.30]

Что касается высоты тарелки Ящш, то она при оптимальной скорости не зависит от природы газа-носителя, что видно из того же рис. У.9. Этот факт теоретически обосновывается уравнением (1У.40). Если в размывании хроматографической полосы преобладающую роль играет внешнедиффузионная массопередача, то по аналогии с уравнением (IV.41), пренебрегая константой А и заменив константу С на константу С, можно написать [c.138]

Вторая группа критериев обусловлена кинетическими и диффузионными факторами, которые вызывают размывание хроматографических полос это ухудшает разделение. Ко второй группе относятся число теоретических тарелок N и высота теоретической тарелки Н. Критерием, относящимся к этой группе, может быть также отношение Э( х зектив- [c.64]

Размывание хроматографической полосы и его физические причины. Главные направления в развитии теории неравновесной хроматографии теория тарелок и теория эффективной диффузии. Различие между этими теориями. Форма выходной кривой в неравновесной хроматографии при идеальной изотерме. Теория тарелок. Понятие об эффективности хроматографической колонки с точки зрения теории тарелок. Уравнение материального баланса и уравнение хроматографической кривай в теории тарелок. [Иирина хроматографического пика на разных его высотах. Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Способы определения числа теоретических тарелок. [c.296]

Для данного выбранною веществ ) 14 /г н является характеристической величиной, выражающей собой адсорбируемостъ или растворимость, а увеличение ширины пика М означает увеличение размывания хроматографической полосы, уменьшение эффективно-с ти колонки. Как уже говорилось, высота теоретической тарелки [c.110]

Понятием эффективность условно обозначают совокупность параметров хроматографического опыта, влияющих на качество разделения смеси с точки зрения размывания хроматографических полос. Д.7Я максимального уменьшения размывания нужно сначала изучить влияние каждого кинетико-диффузионного параметра на процесс размывания (влияние каждого пар.эметра второй группы). Количественной характеристикой данного процесса является прежде всего высота, эквивалентная теоретической тарелке ВЭТТ, обозначаемая буквой Н, или обратно пропорциональная ей величина N — число теоретических тарелок. Следовательно, задача исследователя после решения задачи выбора сорбента подходящей селективности состоит в изучении влияния параметров второй группы на величины Н и N. Рассмотрим в..тияние прежде всего тех параметров, которые вносят наибольший вклад в процесс размывания. [c.130]

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]

Мерой размывания полосы вещества в ксмюнке является эффективность, определяемая числом теоретических тарелок N или высотой, эквивалаипной теоретической тарелке. Н. [c.145]

В теории линейной хроматографии идеальная модель исключает какое-либо размывание полосы в системе ввода, поскольку предполагается, что образец в начале колонки занимает объем сорбента, эквивалентный одной теоретической тарелке. На практике конечный объем образца и конечное время дозирования препятствуют это.му. Тем не. менее при стремлении к идеальной модели следует вводить минимально возможные дозы за минимально короткий интервал времени. С этой целью предложено использовать спепиальный шприц, поршень которого опускается под ударо.м небольшого резинового молоточка, что сводит к ми->П1муму период дозирования. Предложен также шприц в виде п )столета, выстреливающий пробу в колонку. [c.24]

Выше отмечалось, что тарелочная теория может использоваться для практических расчетов и при отсутствии локального равновесия в колонке. В этом случае по мере движения раствора вниз по колонке происходит постепенное размывание полос элюирования. Иными словами, высота теоретической тарелки в неравновесных условиях больше, чем в равновесных. Отсутствие равновесия между раствором и ионитом может быть обусловлено либо медленностью диффузии в зерне, либо медленностью диффузии в жидкости (пленочной диффузии), либо обоими этими факторами. Глюкауф [6] в своем подробном анализе тарелочной теории расчленяет высоту теоретической тарелки на три слагаемых, одно из которых (й ин) соответствует равновесным условиям, второе (Лз) — диффузии в зерне и третье ( п) — пленочной диффузии. Обш,ая высота теоретической тарелки = ин + 3 + п- Глюкауф приводит формулы, иозволяюш ие приближенно вычислить каждое из этих слагаемых. Для условий, обычно применяемых в хроматографии, эти формулы могут быть записаны следуюш,им образом [c.128]

Наконец, можно отметить, что на размывание полос э.пюировапия оказывает влияние перемешивание, связанное с продольной диффузией в промежутках между зернами. Теоретически это влияние увеличивается с ростом температуры и уменьшением скорости протекания. Впрочем, влияние продольной диффузии на высоту теоретической тарелки мало, и в ионообменной хроматографии им обычно можно пренебречь. [c.129]

НИЯ природы неподвижной фазы и ее количества, а также линейность изотерм сорбции делают этот метод наиболее пригодным для анализа сложных смесей. Газо-жидкостная хроматография по-зноляет получить хорошее разделение близких веществ за короткое время. При этом можно получить большие величины /(Г,, тонкие однородного пленки неподвижной фазы п, следовательно, малое размывание полосы (высота теоретической тарелки составляет около 0,1 см). [c.228]

По экспериментальным данным рассчитаны зависимости высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) от скорости газа-носителя. Для цеолита СаА ВЭТТ наименьшая по сравнению с другими цеолитами. Оптимальная скорость газа-носителя для всех цеолитов колеблется в пределах 50—130 мл мин колонка внутренним диаметром 5 мм), что соответствует линейной скорости газа-носителя 2,5—7 см1сек. В зависимости от компонентов смеси область оптимальных скоростей газа-носителя различна для более легких молекул она смещается в сторону больших скоростей, что объясняется, по-Бидимому, возрастанием как внешней, так и внутренней диффузии этих молекул. При скоростях газа-носителя выше 130 мл/мин (7 см1сек) эффективность колонки падает, в связи с тем, что преобладающим фактором в размывании хроматографических полос становится кинетика адсорбции (скорость массообмена) и внутренняя диффузия. Эффективность колонок с цеолитами несколько возрастает при уменьшении размеров зерен. [c.39]

Более детальное изучение явлений турбулентности в газовой хроматографии было проведено V. Pretorius, Т. W. Smuts [60, 61]. На основании исследований R. Aris [62] по размыванию полосы в условиях турбулентности авторы выводят уравнение для высоты теоретической тарелки в капиллярных колонках при наличии турбулентного потока (уравнение 15 [60]). В качестве частного случая, (для ламинарного потока) это уравнение переходит в обычное уравнение Голея для капиллярных колонок. [c.15]

В работе исследовалось влияние количества растворителя на структуру и газохроматографические свойства макропористых сополимеров стирола и дивинилбензола (С—ДВБ), уже названных ранее полисорб-1 . Изучались сополимеры с частицами размером 0,46—0,5 мм, получаемые полимеризацией 60% стирола и 40% п-дивинилбензола в присутствии 0,4 0,5 0,6 0,8 1 вес. ч. изооктана. Применялась газохроматографическая установка с детектором по теплопроводности, колонка длиной 94 см, диаметром 4 мм. Газ-носитель — гелпй. При изучении влияния температуры и расхода газа-носителя на эффективность работы хроматографической колонки сополимера С—40% л-дивинилбензола, полученного в присутствии 1 вес. ч. изооктана, определены оптимальные условия работы колонки все дальнейшие исследования выполняли при 150° и расходе гелия 30 мл/мин. При указанных условиях определяли критерий разделения Ki, высоту эквивалентной теоретической тарелки ВЭТТ, удерживаемый объем. Полученные результаты показывают (рис. 1), что с увеличением количества растворителя, используемого при полимеризации, повышаются критерий разделения и эффективность, что обусловлено уменьшением размывания хроматографических полос при незначительных изменениях времени удерживания. [c.91]

Проведенный анализ показывает, что между увеличением кажущейся высоты тарелки и относительным объемом пробы существует однозначная зависимость, действительная как в случае изотермического режима, так и режима с программированием температуры. Для импульсного ввода пробы, описываемого гауссовским распределением, эта связь описывается уравнениями (5-17) и (5-18). Хотя эти уравнения не были проверены непосредственно, Холлингсхед, Хэбгуд и Харрис [11] показали, что при импульсном вводе пробы в широких пределах хроматографических условий получается одна и та же кривая зависимости высоты тарелки от относительного объема пробы. Некоторые экспериментальные данные, полученные ими в изотермических условиях, показаны на рис. 61. Данные для ГХПТ показаны наряду с некоторыми другими изотермическими данными в гл. 7 (рис. 103). На рис. 61 наряду с экспериментальными данными показана теоретическая кривая, полученная при анализе данных Ван-Деемтера, Цудервега и Клинкенберга [91 по размыванию полосы в условиях ввода пробы в виде газовой пробки. Различия, по-видимому, существенны, хотя, может быть, и не слишком важны в практическом отношении. [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология