Увеличение длины колонки

На эффективность разделения компонентов в хроматографическом процессе влияет очень много факторов. Сорбент (твердый или жидкий) должен обладать определенной селективностью. Элюент должен быть инертным по отношению к компонентам и сорбенту, обладать малой вязкостью, обеспечивать высокую чувствительность детектора. При хроматографировании растворов часто применяют комплексообразующие вещества, которые способствуют разделению компонентов (разное вымывание компонентов с сорбента — изменяются константы Генри). Уменьшение скорости элюирования приближает процесс к равновесному и улучшает разделение компонентов. Если с увеличением длины колонки растет степень разделения, то увеличение ее диаметра приводит, как правило, к ухудшению разделения вследствие конвекционного перемешивания разделяемой смеси. [c.182]

Удерживаемый объем, а также критерий разделения возрастают с увеличением длины колонки. В то же время оно приводит к возрастанию перепада давления. Поэтому длина колонки должна быть оптимальной. Для решения большинства практических задач обычно достаточно 1—3 м. Применение насадочных колонок более 10 м, по-видимому, нецелесообразно. [c.60]

Одпако это соотношение выполняется лишь в определенных условиях. Как правило, при удлинении колонки высота теоретической тарелки зависит от соотношения давления на входе и выходе колонки. Айерс и сотр. (1961) нашли, что при поддержании одинаковой скорости газа-носителя на выходе колонки зависимость высоты теоретической тарелки от их, совпадает для хроматографических колонок длиной 1,2 2,4 и 3,6 ж. Ири одинаковой средней скорости газа-носителя й положение сдвигается с увеличением длины колонки в сторону меньших значений й (ср. рис. 19, а и 19, б). Вследствие этого не наблюдают линейной зависимости между эффективностью разделе- [c.61]

Большое значение имеют скорость и полнота испарения жидкости при вводе ее в испаритель. Они должны обеспечивать достаточно быстрый и полный перенос вещества из испарителя в колонку в виде смеси газа-носителя и паров анализируемых веществ. Высокую скорость испарения может обеспечить достаточно высокая температура испарителя, а также развитая его поверхность. Поллард и Харди, например, показали, что эффективность колонки существенно изменяется в зависимости от температуры испарителя пробы. Так, при 21° С эффективность колонки была равна 100 теоретическим тарелкам, при 48° С — 300, а при 105° С — 390. Таким образом, при низких температурах испарение пробы явно проходило достаточно медленно, что и обусловило низкую эффективность колонки. Следовательно, правильный выбор температуры испарителя может дать больший эффект, чем, например, увеличение длины колонки. [c.82]

Длина колонки мало влияет на ВЭТТ, но влияет на критерии разделения К и Къ- Это подтверждается тем, что точки на кривой Я(а), полученные для разных длин колонки, легли почти одинаково. На рис. У.П приведена обобщенная кривая Я(а) для )азных скоростей потока азота, измеренных на выходе из колонки. 3 рис. V. 12 видно, что при малых скоростях (кривая 1) размывание хроматографической полосы больше, чем при более высоких скоростях (кривая 2) кривая I ввиду преобладания роли молекулярной диффузии в размывании располагается значительно выше кривой 2. Это согласуется с уравнением (1У.57), поскольку с увеличением длины колонки и скорости потока растет давление внутри колонки и ВЭТТ уменьшается за счет уменьшения коэффициента молекулярной диффузии во втором члене уравнения. Характер же обеих кривых одинаков наклон их в сторону оси абсцисс незначителен. Кроме того, с увеличением длины колонки увеличивается пропорционально число теоретических тарелок, а следовательно, и эффективность. [c.140]

Обычная длина колонки в газо-адсорбционной хроматографии составляет 1 м и менее, а в газо-жидкостной хроматографии — 1—6 м и более. С увеличением длины колонки растут время и [c.140]

В случае неполного разделения при элюентном анализе выходные кривые позволяют судить о степени наложения отдельных зон при этом максимумы на выходной кривой не будут резко отграничены друг от друга (рис. 18, а). С увеличением длины колонки можно достигнуть полного разделения, когда на выходной кривой между соседними максимумами появится минимум, спадающий до нуля и имеющий некоторую протяженность вдоль оси абсцисс, на которой откладывается объем элюента. Площадь [c.31]

НИЯ и длиной колонки. По рис. 19 при увеличении длины колонки следует уменьшить скорость газа-носителя, чтобы высота теоретической тарелки осталась неизменной. [c.62]

Рис. 20. Линейное возрастание остроты разделения с увеличением длины колонки (на капиллярной колонке со скваланом при 15 ).

Минимальная длина колонки, выраженная уравнением (16), в то же время является оптимальной. В данном методе в отличие от других хроматографических методов увеличение длины колонки не приводит к изменению хроматограммы и, следовательно, к улучшению разделения, а продолжительность анализа tA увеличивается в соответствии с уравнением (17). [c.419]

Вообще можно сказать, что ири хроматермографии уменьшение д [которое отвечает в соответствии с уравнением (15) увеличению длины печи] равноценно увеличению длины колонки при изотермической хроматографии. [c.419]

Ввиду того что с увеличением длины колонки ширина фронта ке изменяется при вытеснительном методе, видимо, так же образуются стационарные фронты. [c.434]

Эффективность колонки, т. е. ее разделительная способность, зависит от ее длины. С увеличением длины колонки увеличивается ее разделительная способность, однако одновременно становится все труднее поддерживать режим работы. Поскольку эффективность колонки возрастает непро- [c.218]

Этот вклад быстро уменьшается с увеличением удерживания, увеличением длины колонки и уменьшением скорости потока газа-иосителя. В большинстве случаев он пренебрежимо мал, если не требуются чрезвычайно быстрые анализы или по- [c.141]

Существенно, однако, заметить, что если предположить, что мы можем поддерживать природу и энергию происходящих межмолекулярных взаимодействий постоянными, то степень разделения увеличивается только пропорционально корню квадратному из числа тарелок. Так как время удерживания увеличивается пропорционально длине колонки в степени 3/2 (см. гл. 2, уравнение (16)), это делает повышение степени разделения посредством увеличения длины колонки чрезвычайно дорогим предприятием. Конечно, с помощью очень длинных колонок (насадочных колонок вплоть до 30 м и полых капиллярных колонок более 300 м) были выполнены очень впечатляющие анализы сложных смесей, однако продолжительность анализов в этом случае исчислялась часами. Всякий раз когда это возможно, аналитик должен стараться уменьшить ВЭТТ колонки до как можно меньшего значения. Это увеличивает число тарелок без изменения длины колонки. Продолжительность анализа может возрастать, так как уменьшение Н будет чаще всего получаться посредством использования более мелких частиц насадки или капилляра меньшего диаметра (полая капиллярная колонка), что будет иметь результатом меньшую проницаемость колонки и более высокий перепад давления н, следовательно, меньшее значение однако, пока прибор позволяет использовать необходимое входное давление, затраченные усилия будут оправданны достигнутыми рабочими характеристиками. [c.147]

Капиллярные колонки — это стеклянные, металлические или пластмассовые трубки ди аметром 0,2—0,5 мм долина их может достигать До 100 м. Их применение повышает эффективность разделения газовой смеси. На внутренней стенке трубки нанесен слой неподвижной жидкой фазы или активного сорбента оксида алюминия, оксида кремния, рафинированной угольной сажи и др. Для. заполнения капиллярных колонок неподвижную жидкую фазу растворяют в легко испаряющемся растворителе. Полученный раствор проталкивают под давлением через капиллярную трубку газом-носителем. После заполнения колонки раствором продол-, жают подавать газ-носитель до полного испарения растворителя. На стенках капиллярных трубок остается тонкий слой неподвижной жидкой фазы. Для нанесения на стенки трубок оксида кремния или оксида алюминия готовят специальные коллоидные растворы и заполняют ими колонки, затем продувают сухим аргоном или другим газом-носителем до полного удаления растворителя. На стенках остается тонкий слой активного сорбента. Отсутствие насадки в капиллярных колонках -позволяет увеличивать скорость потока газа-носителя даже при небольших перепадах давления, а увеличение длины колонки улучшает разделение сложных газовых смесей. [c.210]

С увеличением длины колонки, содержащей 5 вес. ч. растворителя на 100 вес. ч. носителя, увеличивается время удерживания (рис. 1). Коэффициент разделения (отношение времени удерживания двух компонентов) нри изменении длины колонки от 2 до 8 м остается постоянным, эффективность колонки заметно возрастает (рис. 2). [c.164]

По аналогии с другими процессами распределения эффективность ГЖХ колонок измеряется средней высотой Н или полным числом N теоретических тарелок, N = ЫН. Путем подбора параметров колонок величину Н можно сделать незначительной (0,05—0,1 сж), а величину N повысить до необходимого значения увеличением длины колонки Ь. Число теоретических тарелок, характеризующее эффективность колонки для определенной жидкой фазы, температуры и вещества, может быть вычислено несколькими способами, основанными на измерении соотношения между [c.45]

Уменьшение диаметра колонки ограничивается возрастанием падения давления в колонке, которое в свою очередь ограничивает возможность увеличения длины колонки. [c.300]

С. Опыты проводились на колонке длиной 0,9 м, скорость газа-носителя 20 Опыты показывают, что в начальный период на катализаторе наблюдается своеобразный фронтальный режим, при котором вдоль слоя шихты движутся с разными скоростями две волны — циклогексана и бензола, причем различие в скоростях распространения концентрационных волн уменьшается с ростом температуры. При увеличении длины колонки до 2,2 м этот разделительный эффект усиливается и наблюдается явление некоторого вытеснения циклогексана бензолом. Уже при более низкой температуре в импульсном хроматографическом режиме может [c.30]

На рис. 25.1 в качестве примера показано разделение на колонке длиной 50 см, внешним диаметром 8 мм, наполненной дауэксом 50W-X12 (200—230 меш) с использованием в качестве элюента воды при скорости потока 0,2 мл/мин. При этих условиях муравьиная и уксусная кислоты разделяются не полностью, однако при меньшем количестве образца и увеличенной длине колонки их можно разделить полностью (рис. 25.2). [c.155]

Смеси большого числа близкокипящих компонентов требуют применения более длинных колонок, так как эффективность возрастает с увеличением длины колонок. В области больших длин возрастание, однако, не всегда, иронорционально длине, поскольку скорость потока и давление также при этом изменяются. Так что применение колонок длиной более 10 лг нецелесообразно. Кроме того, при сильном увеличении длины необходимо высокое давление на входе в колонку, что вызывает трудности при дозировке проб. [c.105]

Для достижения максимальной разделительной способности большое значение имеет вопрос об оптимальной длине колонки, которая на практике может изменяться на два порядка. Как уже говорилось в гл. II, разд. 7.3, разделительная способность, выраженная критерием разделения К, возрастает в широкой области пропорционально корню квадратному пз длины колонки. При длине колонки до 100 м изменения длины почти не влекут за собо11 изменения критерия разделения, отнесенного к времени (9 ), как это и следует ожидать из прямой пропорциональности длины колонки и продолжительности анализа. Вследствие растущего влияния перепада давления прп большей длине колонки отклонения от линейного соотношения между остротой разделения )S и длиной колонки Ь становятся настолько большими, что, несмотря на значительный рост разделительной способности прн увеличении длины колонки до 200 м, критерий разделения, отнесенный к временп (З1), заметно отстает в своем увеличении. Для достижения максимальной разделительной способности практически можно ограничиться длиной колонки 200 м, а при длине 50—100 м Ж принимает наиболее выгодные значения при сохранении высокой разделительной способности. [c.348]

Увеличение длины колонки приводит лишь к относительному повышению критерия разделения это повышение меньше, чем при изотермической хроматографии. Дело в том, что в случае более длинных колонок ожидаемое увеличение п частично компенсируется вследствие увеличения Т. Однако при удлинении колонки и время анализа лишь незначительно увеличивается вследствие большей скорости движения веществ при более высокой температуре. Если при прочих равных условиях выбирать такую длину колонки, прп которой величина Р превышает оптимальное значение, критерий разделения уменьшается вследствие уменьшения члена i2i 1,2 в уравнении (22). Это попятно, так как при увеличении температуры по мере увеличения длины колонки коэффициенты распределения убывают н, наконец, практически обращаются в пуль, раньше чем вещества выходят из колонки. Такпмобразом, на последнем участке колонки уже не происходит разделения веществ и пх полосы подвергаются лишь диффузионному размыванию. [c.407]

В заключение следует упомянуть еще об импульсной хроматографии , опнсанной в работах Жуховицкого и Туркельтауба (1957а, б). Известно, что в принципе изотермическая газо-жидкостная хроматография при применении колонок соответствующей длины позволяет разделять любые смеси. Практически же увеличение длины колонки ограничивается уменьшением высоты пиков. Принцип импульсной хроматографии состоит в том, что вещества после прохождения некоторой длины колонки попадают на адсорбент большей емкости, где собираются в сравнительно узкие полосы. При кратковременном сильном нагревании адсорбента компоненты попадают, уже в виде острых пиков, на примыкающую к адсорбенту часть колонки, заполненную сорбентом, где происходит дальнейшее их разделение. Большие преимущества представляются при использовании описанной Жуховицким (1960) циркуляционной установки, в которой компоненты после температурного импульса вновь подаются на вход колонки. [c.424]

Каждая отдельная дисперсия вносит свой вклад в суммарную дисперсию, т. е. в расширение хроматографической зоны. Приведенные выражения позволяют понять характер влияния выбора параметров хроматографического процесса на ширину зоны, т. е. содержат в себе очень важную практическую информацию. Наг рпмер, легко видеть, что с увеличением диаметра гранул зона расширяется как за счет неоднородности тока жидкости, так и особенно за счет неравновесности распределения молекул вещества по объемам подвижной и неподвижной фаз. Эта неравновесность будет сказываться тем меньше, чем больше значения коэффициентов диффузии и Оа, т. е. чем легче диффундирует вещество. С другой стороны, облегчение диффузии (увеличение и О ) влечет за собой раси]и-рение зоны за счет продольной диффузии (особенно в подвижной фазе). Скорость элюции и) также влияет двояким образом. С ее увеличением вклад продольной диффузии в расширение зоны умень-шается, зато сильнее сказываются все неравновесности распределения. Наконец, все факторы без исключения увеличивают дисперсию зоны пропорционально длине колонки L. Отсюда следует, что движение хроматографической зоны вдоль колонки в неидеальных условиях связано с непрерывным расширением зоны. Это должно нас насторожить в отношении целесообразности увеличения длины колонки. [c.29]

Начнем с вопроса о длине колонки. В гл. 1 было показано, что в случае изократической элюции разрешение пиков улучшается с увеличением длины колонки. Для градиентной элюции это не совсем так. Хроматографические зоны продвигаются по колонке намного медленнее, чем течет элюент. В случае градиентной элюции в какой-то момент времени ушедшую вперед зону может догнать концентрация соли, отвечающая практически полной десорбции мигрирующего в ней вещества. С этого момента такая зона будет двигаться вместе с элюентом. Когда это произойдете последней, исходно наиболее прочно сорбированной зоной, все зоны, еще остающиеся в колонке, будут продвигаться с одинаковой скоростью, не расходясь, а даже сближаясь друг с другом за счет продольной диффузии веществ. Поэтому градиентную элюцию чаще всего ведут па срав- [c.293]

HNU3 (уд. в. 1,42), растворитель заменяют эфиром, содержащим 12,5% (по объему) HNO3 (уд. в. 1,42), и экстрагируют торий. Так как цирконилнитрат передвигается на колонке с той же скоростью, что и нитрат тория, Zr предварительно отделяют избытком щавелевой кислоты. Экстракция нитрата скандия происходит тем сильнее, чем больще присутствует тория. Поэтому увеличение длины колонки в данном случае не может привести к улучшению результатов. Для отделения скандия рекомендуется добавление винной кислоты к раствору нитрата тория, что, не влияя на экстракцию тория, позволяет удержать скандий на расстоянии 10 см от верха колонки. Элементы, осаждающиеся или соосаждающиеся с торием при определении его в виде оксалата (Са, Sn, РЬ, Fe, Со, Ni, Си и Ti), не передвигаются по колонке ниже, чем на 2 см. [c.138]

Другой разновидностью элюентного разделения является вытеснительная хроматография — когда в состав элюента входит ион-проявитель , имеющий более высокое сродство к иониту, чем любой из разделяемых ионов. Под действием иона-прояви-теля все остальные ионы движутся перед ним. Разделяемые ионы, в свою очередь, вытесняют друг друга и разделяются на полосы. После достижения стационарного состояния полосы перемещаются по колонке с постоянной скоростью. Однако практически всегда края полос перекрываются и образуют зоны, где присутствует смесь ионов. Если стационарное состояние уже достигнуто, то увеличение длины колонки не приводит к улуч-И1ению разделения (рис. 45). [c.159]

Известно, что в обычной ВЭЖХ эффективность хроматографической системы, полученной путем последовательного соединения нескольких колонок (с целью повышения эффективности разделе(ния, не пропорциональна суммарной длине колонок В то же время в микро-ВЭЖХ благодаря уменьшению вихревой диффузии и более эффективному отводу тепла, выделяющегося вследствие перепада давления, увеличение длины колонки позволяет достигнуть достаточно высокой эффективности системы Выделяющаяся в колонке теплота влияет на процессы массопереноса, что ухудшает эффективность разделения Поэтому температуру в колонке следует поддерживать постоянной Малая теплоемкость микроколонок упрощает программирование температуры в ВЭЖХ Этот прием получил широкое распространение в газовой хроматографии (ГХ [c.9]

При разделении методом ЖХ на открытых и насадочных капиллярных колонках достигнуть высокого разрешения удается путем простого увеличения длины колонки Бристоу и Нокс [c.12]

На рис. XIV- б разделение приблизительно равно 4, но вследствие большой величины основного пика было бы желательно иметь лучшее разделение. Увеличение числа тарелок Ж в 4 раза дает К = 8 это в большинстве случаев легко достигается увеличением длины колонки в 4 раза. Однако этот метод приводит к увеличению полного объема жидкой фазы и величин и х, также приблизительно в 4 раза, так как = УKVJ . [c.321]

Поскольку ширина выходной полосы пропорциональна корню из времени, а расстояние между полосами пропорционально времени, то при достаточно бо.пьшом увеличении длины колонки размывание не является препятствием для разделения веществ с близкой сорбционной способностью. Лимитирующим фактором в этом случае оказывается снижение концентрации разделяемых веществ, которое не позволяет суш ественно увеличить длину колонки или осуществить многократное повторение процесса. [c.168]

Длина колонок очень сильно зависит от необходимого числа теоретических тарелок и возможности обеспечить достаточно быстрое перемещение подвижной фазы через колонку, чтобы длительность анализа была приемлемой. В настоящее время рекомендуется применять колонки длиной, не превышающей 1 м (это близко к предельной длине неподвижной фазы, которую еще можно достаточно хорошо уплотнить для того, чтобы получить высоту тарелки порядка 1 мм при скоростях потока, не слишком далеких от оптимальной). Если разрешающая способность такой колонки недостаточна, добавляют еще одну колонку длиной 1 м, причем межколоночные коммуникации должны содержать соединительные капилляры с минимальным объемом /10/. С увеличением длины колонки уменьшается ее проницаемость, и, чтобы сохранить приемлемое время анализа, необходимо использовать более высокие давления. Для колонок с внутренним диаметром 4 мм, длиной 1- м, заполненных адсорбентом с размером частиц около 40 мкм, давление, необходимое для создания скорости потока 1 мл-мин ,равно примерно 20 атм. Поэтому приблизительную предельную длину колонки можно оценить, исходя из доступного давления и приемлемого времени анализа. Основные работы в обласг-Ти высокоэффективной жидкостной хроматографии проводились на колонках, длина которых не превышала 5 м. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология