Вязкость растворителя и эффективность колонки

Член С определяется недостаточной скоростью массопереноса и возникающей вследствие этого не-равновесностью хроматографического процесса. Причинами этого могут быть медленная диффузия в неподвижной жидкой фазе, медленная адсорбция или десорбция с поверхности. В случае газо-жидкостной хроматографии постоянная С зависит от толщины неподвижного слоя жидкости, коэффициента диффузии растворенного вещества в этой жидкости и объема жидкости по сравнению с объемом подвижной фазы. Наибольщее влияние, по-видимому, оказывает толщина неподвижного слоя жидкости. Заметное повышение эффективности наблюдается на колонках с очень тонкими слоями жидкой фазы. Достижению равновесия способствует высокая температура и низкая вязкость растворителя. В общем случае зависимость ВЭТТ от V для газовой и жидкостной хроматографии имеет вид, представленный Яа рис. 28.5. [c.592]

При большей нагрузке возрастают объемы удерживания и падает эффективность колонки. Образцы всегда желательно растворять в растворителе, который в данный момент используют в качестве подвижной фазы. Концентрация полимера в растворе должна быть достаточно низкой, чтобы уменьшить вязкость пробы и избежать проявления межмолекулярных взаимодействий полимера в растворе. Допустимые значения концентрации полимеров в зависимости от их молекулярной массы при разделении на колонках с 1-стирогелем, рекомендуемые фирмой Уотерс , должны быть следующие [c.51]

В. Вязкость растворителя и эффективность колонки [c.101]

Число тарелок в колонке N увеличивается с уменьшением высоты тарелки Н и увеличением константы проницаемости колонки К. Увеличение вязкости растворителя ухудшает все эти характеристики. С увеличением вязкости растворителя вследствие уменьшения коэффициента диффузии образца и снижения скорости массопереноса увеличивается высота тарелки кроме того, уменьшается проницаемость колонки, и для поддержания данной объемной скорости растворителя требуется больший перепад давления. В работе [3] показано, что Н в адсорбционной хроматографии увеличивается приблизительно пропорционально корню квадратному из вязкости растворителя. Константа К прямо пропорциональна вязкости растворителя. Сочетание этих двух факторов приводит ориентировочно к двукратному понижению N при 2,5-кратном увеличении вязкости [4] при постоянном времени разделения или же оптимизированных условиях при максимальном сопротивлении колонки. Чтобы сохранить постоянной эффективность разделения (другие факторы равны), при увеличении вдвое вязкости растворителя приходится затрачивать на разделение вдвое больше времени. [c.101]

В первую очередь были выявлены характеристики колонки. Так, время, в течение которого достигается равновесный режим при очистке, определяли при помощи графика, отражающего изменения свойств рафината, например, его индекса вязкости (И. В.) во времени. Постоянное значение индекса указывало иа установление равновесного режима (рис. 2). Для определения эффективности (к. п. д.) отдельных секций колонки каждую из них после достижения равновесия разгружали и после удаления растворителя исследовали содержимое (рис. 3). Характеристика колонки приведена ниже. [c.238]

Понятие теоретической тарелки было введено для хорошо выраженных кривых элюирования, каждая из которых соответствовала молекулам одного или только нескольких типов. В случае макромолекулярных систем, например растворов синтетических полимеров, часто используются узкие фракции и могут быть получены низкие предельные величины N. Понятие теоретической тарелки очень удобно для характеристики эффективности разделения на колонке и для изучения влияния на такую эффективность природы геля, размеров его частиц, свойств растворителя, вязкости и скорости потока. [c.127]

Температура. Обычно эксклюзионное разделение проводили при 20-25°С, часто без термостатирования. Некоторые труднорастворимые полимеры (полиэтилен, полипропилен, полиамиды и др.) анализируют при 135-150°С. Повышение температуры широко применяют для снижения вязкости растворителей, так как при этом увеличиваются коэффициенты диффузии и, следовательно, эффективность колонок. В связи с тем, что этот эффект сильнее проявляется для самых высокомолекулярных фракций, даже небольшое повышение температуры анализа позволяет улучшить разделение именно в той области, где оно наименее эффективно. Поэтому целесообразно работать при повышенных температурах (40-50°С вместо комнатной температуры) и в тех случаях, когда подвижная фаза имеет низкую вязкость. Некоторые полужесткие гели для эксклюзионной хроматографии в водных средах (например, ОН-пак и ион-пак) рекомендуется использовать при 40-80°С, так как в этих условиях они имеют максимальную разрешающую способность. [c.50]

Эффект перегрузки (нелинейный сигнал) в ГПХ состоит в значительных потерях разрешения и эффективности колонки, обусловленных фракциями с очень высоким молекулярным весом. Этот эффект могут вызывать концентрационная зависимость гидродинамического объема растворенного веш,ества и неравновесное распределение растворенного вещества между неподвижной фазой геля и подвижной фазой растворителя. При определении количества образца нужно иметь в виду, что вязкость его не должна превосходить вязкость растворителя более чем вдвое, а объем пробы должен быть маленьким, так как ширина зоны, т. е. ширина пика, линейно возрастает с увеличением объема образца. Колонки для ГПХ не следует перенагружать, объем образца не должен превышать 15 мг на 100 мл объема колонки. [c.60]

Адсорбция в ЖХ и ГХ - процесс термодинамический, зависит от температуры. Следовательно, величина удерживания зависит от температуры. Кроме того, от температуры зависит вязкость растворителя, что определяет эффективность колонки. Таким образом, все три основные характеристики колонки селективность, емкость и эффективность зависят от температуры. Для стабилизации условий разделения, чтобы получить воспроизводимые времена удерживания, амплитуды пиков и хорошее разделепие необходимо термостатирование колонок. Обычно температура термостата 30-50 °С, стабильность поддержания температуры - 0.3-0.5°С. Как видно, условия разделения очень мягкие, не то что в ГХ (100-300°С). Многие жидкостные хроматографы не имеют термостатов, так как колебания температуры в комнате не очень велпкп и воспроизводимость показаний приемлемая. [c.12]

Большинство разделений в ВЭЖХ осуществляются при температуре окружающей среды. Использование повышенных температур в изотермическом режиме анализа изменяет селективность разделения, способствует снижению, вязкости растворителя, позволяет увеличить эффективность колонки. Для реализации режима контроля температуры возможно несколько подходов тер-264 [c.264]

В ионообменной хроматографии применяют следующие буферные растворы ацетатный, фосфатный, цитратный, формиатный, аммиачный, боратный. Селективность разделения в ионообменной хроматографии зависит от концентрации и вида буферных ионов и органических растворителей, а также от pH среды. Ионообменное разделение проходит в пределах температур от комнатной до 60°С. Чем выше температура, тем меньше вязкость подвижной фазы и тем эффективнее разделение. Однако при высокой температуре стабильность колонки или образца может быть нарушена. Многие ионообменники выдерживают температуру до 60 °С, а некоторые полимерные катионообменники — даже до 80°С. Биохимические пробы принято разделять при низких температурах, часто при 4°С, хотя в современной ВЭЖХ при быстрых разделениях вероятность разрушения образца при 20-30°С резко снижается. Повышение температуры может привести к снижению к для всех компонентов образца, а снижение ионной силы подвижной фазы может привести к обратному явлению. [c.36]

Надежная работа насоса также сильно зависит от летучести используемых растворителей. При резком всасывании в камере насоса даже предварительно дегазированные растворители иногда образуют паровые пузыри, препятствующие работе клапанов. Этот эффект наиболее выражен у таких легколетучих растворителей, как пентан, ацетон, метиленхлорид и диэтиловый эфир. Кроме того, подвижные фазы, содержащие эти вещества, могут изменить свой состав в ходе использования, из-за испарения, что приводит к невоспроизводимости величин удер-л<ивания. В связи с этим в практической работе следует избегать растворителей, кипящих при температуре ниже 60°С. С другой стороны, для менее летучих растворителей характерна более высокая вязкость, что отрицательно отражается на эффективности разделения и вынуждает использовать большие давления для достил<ения желаемой скорости разделения. Предельно допустимая вязкость подвижной фазы зависит от размера частиц сорбента и качества упаковки колонки. В качестве ориентира можно указать величину 1,5 сП. При такой вязкости и линейной скорости подвижной "фазы около 0,4 см/с давление на входе качественной колонки не должно превышать 200 атм. Если все же обстоятельства вынуждают пользоваться более вязкими подвил<ными фазами, колонку следует термоста-тировать при повышенной температуре (например, 60°С). [c.37]

В первых моделях НВЖ интерфейсов ограничителем потока служил длинный узкий капилляр из стекла или металла с ма лым отверстием со стороны ионного источника или тонкая ме таллическая проволока, введенная внутрь капилляра для умень шения потока жидкости [51] Так как жидкости несжимаемы, давление в них линеино уменьшается внутри трубки от выхода из колонки до входа в ионныи источник, где оно равно давле нию паров растворителя Вследствие высокой вязкости жидко стей (по сравнению с газами) и наличия капиллярных сил скорость потока через трубку внутренним диаметром 50 мкм при перепаде давлений от атмосферного до вакуума в источ нике не превышает 10 см/с Нелетучие вещества и примеси в растворителе с большой молекулярной массой накапливаются внутри капилляра и засоряют его Нагревание конца трубки не дает желаемого результата, так как переходная зона жидкость — газ просто сдвигается вдоль капилляра Эффективность улучшается, если капиллярную трубку заменить на диафрагму с регулируемой температурой Интерфейс должен иметь комнатную температуру, чтобы не было перегрева и преждевременного испарения жидкости [c.37]

КОЛОНКИ В процессе экстрактивной разгонки я-гептана и метилциклогексана с анилином как растворителем [12]. Подобные же данные были опубликованы для работы в отсутствие растворителя. На основании этих сведений и данных Грисвольда и других [21], по равновесию пар—жидкость можно вычислить эффективность насадок. Она равна в среднем 88%. На основании зависимости эффективности тарелок как функции вязкости жидкостей, найденной для промышленных колонн [38], можно предполагать эффективность около 70%. [c.301]

При отсутствии других данных, кроме приведенных выше можно вывести заключение, что влияние растворителя на эффгктивность насадки в лабораторных колонках невелико. В промышленных установках влияние растворителя или невелико, или же он действует в направлении, согласном с зависимостью вязкость—эффективность тарелки [38] по этой зависимости предсказывается уменьшение эффективности тарелки при увеличении вязкости жидкости на тарелке. Желательно было бы иметь дополнительные данные по этому вопросу. [c.301]

Возможность применения длинных капиллярных трубок для газо-жидкостной хроматографии была указана А, Мартином Ц58] и М. Голей [159]. По сравнению с обычными колонками подобные 1 апиллярные колонки, на внутренней поверхности которых нанесен нелетучий растворитель, характеризовались более высокой эффективностью разделения и сравнительно малым временем удерживания. Первые исследования Р. Скотта с нейлоновыми капиллярами показали, что подобные колонки с нанесенным растворителем пригодны для разделения углеводородных смесей [191]. Некоторые исследования в этой области по применению длинных стеклянных капилляров для анализа газов были выполнены автором настоящей книги [89]. Обнаруженное разделительное действие стеклянных капилляров было приписано различию в вязкостях газов. Возможно, здесь играла роль пленка адсорбционной воды на внутренней поверхности капилляра, способствовавшая хроматографическому разделению. Тем не менее роль вязкости здесь несомненна и она должна учитываться в уравнениях разделения на капиллярных колонках. [c.290]

Изменение степени проницаемости в более широких пределах легко осуществить в присутствии разбавителей, плохо совместимых со структурой геля и отличающихся от последнего параметром растворимости или склонностью к образованию водородных связей [239, 240]. В этом случае, поскольку каждая полимерная цепочка продолжала расти, структура геля, далеко не полностью сольватированная жидкой фазой, стремилась сократиться. Вновь образованный полимер также будет стремиться экстрагировать и адсорбировать молекулы мономера из жидкой фазы. В итоге образуется более грубая открытая, а не тонко диспергированная структура геля. Шарик геля такого рода похож на гроздь винограда, где каждая ягода сама обладает сетчатой структурой. Очень мелкие поры доступны в основном для молекул растворителя, в то время как более крупные поры между виноградинами образуют эффективный внутренний объем геля. Образование такой макроретикулярной структуры, как назвал ее Кунин с сотр. [240—242], обусловлено такими же молекулярными взаимодействиями, которые более привычны в других ситуациях, например сжатие или расширение полимерных клубков в различных растворителях, обусловливающее различную вязкость растворов, распределение молекул растворенного вещества между двумя разными фазами. Гордон [243] показал, что флуорен и фенантрен быстро элюировались толуолом, почти не разделяясь друг от друга, из колонки, заполненной весьма проницаемыми полистирольными шариками, по, если в качестве элюирующего растворителя применяли гексан, указанные ароматические соединения сорбировались гелем, элюировались гораздо позже и при этом очень хорошо разделялись одно от другого. [c.139]