Роль эффективное и колонки

В 1957 г. М. Дж. Голей предложил эффективный вариант газовой хроматографии — капиллярную хроматографию. В капиллярной хроматографии в противоположность обычной газо-жидкостной неподвижную жидкую фазу (НЖФ) наносят не на гранулированный носитель, а на внутренние стенки тонкого капилляра, играющего роль хроматографической колонки. Этот капилляр принято называть капиллярной колонкой, хотя он по виду ничего общего не имеет с колонкой, а скорее всего напоминает проволоку. Отсутствие зернистого материала в капилляре устраняет вредное влияние вихревой диффузии на размывание хроматографических полос, поскольку это означает резкое уменьщение ВЭТТ, Далее, уменьшается значительно сопротивление потоку газа-носителя и устраняется возможность разложения жидкой фазы при повышении температуры вследствие каталитической активности носителя — зернистого материала. Каталитической активностью, хотя и в меньшей степени, обладает и внутренняя стенка металлического капилляра. [c.73]

В 1957 г. М. Дж. Голей предложил эффективный вариант газовой хроматографии — капиллярную хроматографию. В капиллярной хроматографии в противоположность обычной газо-жидкостной неподвижную жидкую фазу (НЖФ) наносят не на гранулированный носитель, а на внутренние стенки тонкого капилляра, играющего рол хроматографической колонки. Этот капилляр принято называть капиллярной колонкой, хотя он по внешнему виду ничего оби его не имеет с колонкой, а скорее всего напоминает проволоку. [c.116]

РОЛЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОЛОНКИ [c.134]

Область от I до П. При средних скоростях преобладающую роль в размывании играет вихревая диффузия Я имеет наименьшее значение и практически не зависит от скорости потока газа-носителя. Эта область скоростей характеризуется константой А и наиболее благоприятна для разделения, поскольку достигается максимальная эффективность колонки, а возможные колебания скорости потока не ухудшают разделения. Так как в А входят факторы, определяющие размер зерен, т. е. величины Я, и то для умень- [c.69]

Область II. При средних скоростях преобладающую роль в размывании играет вихревая диффузия Я имеет наименьшее значение и практически не зависит от скорости потока газа-носителя. Эта область скоростей, характеризующаяся константой А, наиболее благоприятна для разделения, поскольку достигается максимальная эффективность колонки, а возможные колебания скорости потока не ухудшают разделения. Так как в константу А входят факторы, определяющие размер зерен, т. е. величины X и й, то для уменьшения А и соответствующего уменьшения Я более выгодно работать с носителем равномерного и малого зернения. [c.112]

Одним из основных факторов, определяющих качество упаковки, является гидродинамический режим — давление и скорость течения суспензии. В высококачественных колонках (Н — 2 — 3 с1р) давление варьируется от 150 до 180 МПа. Роль давления и его влияние на процесс упаковки могут быть выяснены только в сравнительных опытах, где прочие факторы постоянны. Наиболее часто колонки заполняют методом удара при постоянном давлении. Упаковка с начала и до конца идет при установленном давлении. В других случаях колонки заполняли при постоянном расходе элюента, а давление росло от О до указанного в конце упаковки. Затем при максимальном давлении через колонку в течение 10—15 мин пропускали чистую жидкость. Заполнение колонки сорбентом занимало от 1 мин до 5—6 мин. Можно считать, что эффективность колонки с ростом давления проходит через максимум, а затем существенно снижается. Одновременно По мере роста давления упаковки уменьшается, проницаемость колонок. Причем рост сопротивления не связан с разрушением частиц силикагеля. [c.248]

Обсудим основные представления ректификационного анализа. При исследовании процессов периодической ректификации в реальных системах Рейндерсом и Де-Минье введено понятие об идеальной ректификации как о процессе, протекающем в колонке с бесконечным числом теоретических тарелок и с пренебрежимо малой задержкой, в сравнении с количеством жидкости в кубе. Представление об идеальной периодической ректификации играет роль полезной модели, которая на первом этапе позволяет отвлечься от особенностей, связанных с недостаточной эффективностью колонок и с влиянием задержки. [c.169]

Роль внешне- и внутридиффузионной массопередачи в колонке должна уменьшаться с повышением температуры. С повышением температуры эффективность колонки повышается, расширяется область низких значений Я и уменьшается наклон правой (кинетической) ветви кривой Ван-Деемтера. [c.93]

Коэффициенты диффузии в газовой и жидкой фазах существенно зависят от рабочей температуры, поэтому, как видно из уравнения (1.53), температурная зависимость эффективности колонки весьма сложна. Однако при лимитирующей роли внутреннедиффузионной массопередачи, как правило, эффективность растет с понижением температуры. Нужно учитывать также и одновременное увеличение продолжительности процесса, поэтому необходимо подбирать такие условия, при которых обеспечивается максимальное значение коэффициента быстродействия. Отсюда следует, что при заданной продолжительности разделения для каждой системы существует оптимальная температура. [c.138]

Большую роль при анализе жидкостей играет испарение в момент ввода в колонку. Так, Поллард и Харди [207] при анализе смеси спиртов (во всех опытах вводили 1 мкл) на колонке длиной 80 см и внутренним диаметром 4 мм с динонилфталатом, работающей при 40 °С, показали, что эффективность колонки изменялась в зависи- [c.136]

Роль диаметра колонки тесно связана с используемым выражением для величины ВЭТТ, что отражается и на результатах, полученных в данном исследовании. Показано, что при значении скорости потока газа в колонке, равном предельному значению, и при достаточно больших значениях а эффективность препаративного разделения линейно возрастает относительно квадрата диаметра колонки, тогда как при малых значениях а с увеличением диаметра эффективность достигает некоторого предельного значения. Это предельное значение соответствует кк = Сг и, причем в этом случае диаметр колонки математически играет ту же роль, что и скорость потока. В случае больших значений а величина Н не зависит от [c.47]

При рассмотрении суммарной эффективности колонок, применяемых в газо-жидкостной хроматографии, удобно проводить различие между ролью растворителя, связанной с взаимодействием его с растворенным веществом (эффективность растворителя), и ролью материала, заполняющего колонку (эффективность колонки). [c.245]

Значительное внимание следует уделять механической прочности носителя. Твердость и сопротивление эрозии играют важную роль в процессе покрытия и наполнения колонок. Если частицы разрушаются в процессе упаковки колонки, то распределение их по размерам меняется расширяется интервал величин (1р, что приводит к ухудшению эффективности колонки. Поэтому [c.188]

Содержание воды в адсорбенте играет крайне важную роль в ТЖХ. Чтобы увеличить используемое значение линейной емкости и получить максимальную эффективность разделения, в систему необходимо ввести дополнительно некоторое количество воды. Добавленная вода также уменьшает нарастание статического заряда при сухой упаковке, что обеспечивает более плотную упаковку и большую эффективность колонки. Добавление воды в адсорбент также подавляет реакции, катализируемые адсорбентом (см. последующее обсуждение), и необратимую адсорбцию образца, что благоприятствует полному выходу компонентов образца. Для повторных разделений содержание воды должно поддерживаться постоянным, так как относительные значения к и скорости перемещения [c.163]

При выборе подходящей колонки для конкретных разделений могут помочь примеры, приведенные в гл. 13, которые ограничиваются в основном разделениями на открытых стеклянных колонках. Совершенно ясно, однако, что при всей первостепенной важности эффективности колонки существенную роль играет и полярность неподвижной жидкой фазы. [c.130]

При выборе неподвижной фазы следует обраш,ать внимание на ее вязкость при рабочей температуре, так как при определяющей роли внутреннедиффузионной массопередачи она, определяя скорость диффузии в жидкой фазе, влияет па эффективность колонки [5, 49, 102, 103]. [c.40]

Разработана теория для заполненных сорбентами и капиллярных колонок, в которой особое внимание уделяется роли перепада давления. Показано, что для оптимальной эффективности колонок следует поддерживать вакуум на выходе из колонки. Давление на входе в колонку должно быть несколько выше некоторого критич. давления, ниже которого ни при каких условиях не может быть достигнуто разделение. [c.27]

Наконец, следует отметить развитие теории ректификации, позволившее не только осмыслить детали этого процесса, но и создать рациональные методы оценки эффективности колонок. Лишь после этого стало возможно изучать влияние различных факторов на процесс ректификации, что позволило сознательно подходить к конструированию приборов и под-бору условий проведения разгонки при решении конкретных задач. Одна из первых работ в этом направлении была проведена еще в 1926 г. В. В. Лонгиновым и А. А. Прянишниковым [8]. В начале 40-х годов большую роль в распространении этого метода среди широких кругов советских химиков сыграли статьи акад. Б. А. Казанского с сотрудниками [12—14]. В этих работах сравнивалась эффективность различных [c.82]

Главными условиями успешного применения таких колонок со стеклянными шариками являются уменьшение размеров пробы, пропорциональное уменьшению производительности колонки, и высокая температура на входе пробы. Недавно Хорнинг и сотрудники [10 ] опубликовали сообщение о большой работе по изучению алкалоидов и стероидов, в которой на колонке с насадкой, содержащей 2—3% силиконового каучука на хромосорбе-W, нри 220° С было разделено большое число этих природных продуктов без разложения и каких-либо изменений структуры. В этом случае эффективность колонки также играла второстепенную роль. На рис. XVIII-1 показаны результаты разделения на колонке, имеющей длину 184 см и внутренний диаметр 4 мм. В этом случае применялись аргоновый ионизационный детектор и пробы 5—10 мкг. Имеются также сообщения об анализах, произведенных на колонках с 0,4% жидкой фазы. [c.318]

Ни величина ВЭТТ, ни значение С не обнаруживают с достаточной (уг-четливостью значительного различия для трех жидких неподвижных фаз. Основную роль здесь играют разделительная способность и характеристика разделительной способности (табл. 2), являющиеся надежной характеристикой растворителей. Отметим, что разделительная способность тем больше, чем больше число теоретических тарелок, подобно тому, как эффективность колонки тем больше, чем больше число теоретических тарелок, приходящихся на единицу длины колонки. [c.66]

Влияние пористости адсорбента на размывание хроматографических полос видно из изменения зависимости Я от м (или от и) при изменении средних радиусов пор силикагелей приблизительно от 150 до 1500 нм при одинаковых размерах зерен (0,25---0,5 мм) и при других одинаковых условиях. Как было показано на рис. VIII, 1, при таком зернении адсорбента роль внешнедиффузионного массообмена мала. Из рис. VIII, 2 видно, что эффективность колонок возрастает с увеличением среднего радиуса пор до определенного предела. Для силикагелей с радиусами пор 750 [c.94]

В микронабивных,колонках меньшую роль играет поперечная диффузия, в частности стеночный эффект. Обычно на них можно работать без. значительной потери эффективности колонки при больших линейных скоростях газа-носителя [28]. Так как объемная скорость примерно на порядок меньше, чем в обычных набивных колонках, то при работе с ионизационно-пламенным детектором соответственно меньше ионный фоновый ток. Это обстоятельство позволяет работать в режиме программирования на более - чувствительных шкалах. Кроме того, следует отметить, что микронабивные колонки, в отличие от набивных, можно использовать для программирования с высокими скоростями подъема температур, так как благодаря небольшому диаметру колонок сорбент успевает быстрее прогреваться. [c.174]

Целью настоящего исследования являлось выяснение влияния трех переменных отношения распределения, толщины пленки и коэффициента диффузии в члене массообмена. Уменьшение величины этого члена и.меет большое значение, так как оно обусловливает не только повышение эффективности колонки, но и сдвиг мики.мулма ВЭТТ в сторону более высоких скоростей потока, ускоряя тем самым оптимальное разделение. Кроме того, при малом значении С выбор оптимальной скорости потока не играет решающей роли. [c.28]

Как уже упоминалось при обсуждении уравнения Ван Деемтера, на эффективность колонки может влиять большое число параметров. Вполне очевидным было влияние размера частиц насадки, эффективной толщины слоя неподвижной фазы и скорости потока газа-носителя. Также ясной была и роль диаметра препаративной колонки. Менее очевидным, но тем не менее важным является значение длины колонки, объема пробы и способа ее ввода в колонку, природы твердого носителя и газа-носителя, а также температурного режима колонки. В аналитической ГХ эти факторы выбирают так, чтобы получить минимальное значение величины ВЭТТ. Часто подобную минимизацию можно осуществлять и в препаративной хроматографии, однако существует и другой подход, связанный с максимизацией полного количества вещества, проходящего через колонку в единицу времени. Ниже обсуждается выбор параметров в этих двух случаях оптимизации. [c.81]

В установке, объединяющей газовый хроматограф и масс-спектрометр, очень большую роль играет конструкция устройства, с помощью которого колонку подсоединяют к источнику ионов масс<пектрометра. Источник ионов масс-спектрометра обычно работает под вакуумом (10 мм рт. ст.), эффективность колонки в таких условиях неизбежно значительно бы анизилась, [c.212]

В этом уравнении должны быть использованы объемные дисперсии, так как обычно колонки и соединительные трубки имеют различные диаметры. Теперь фактор будет непосредственно добавляться к величине Ясно, что чем более эффективна колонка (меньше тем больше необходимо обращать внимания на понижение мертвого объема соединений, условия ввода пробы и т. п. В классической жидкостной хроматографии межколоночные эффекты вызывают мало беспокойств, в то время как в высокоскоростном варианте ЖХ они играют наиболее важную роль. [c.30]

Чаще всего хроматографисты пользуются силикагелем, его выпускают в виде самых различных модификаций, и очень часто силикагель является идеальным адсорбентом. У пористого силикагеля удельная поверхность составляет 300—800 м /г, у пористого оксида алюминия — всего 100—200 м /г. В то же время поверхностно-пористые адсорбенты, частицы которых состоят из внутреннего непористого ядра и тонкого пористого поверхностного слоя, например корасил I и II, характеризуются относительно малой удельной поверхностью (7—14 м /г). Адсорбенты последнего типа нельзя сильно нагружать, и их емкость составляет только около 1/20 емкости полностью пористых адсорбентов. Размеры и геометрия частиц также влияют на эффективность колонки, т. е. на число теоретических тарелок, приходящееся на единицу ее длины. Эффективность колонки существенно возрастает с уменьшением размеров частиц. В особых случаях применяются колонки длиной 25 см, заполненные частицами диаметром 5—10 мкм, эффективность которых может достигать 10 000 теоретических тарелок. Важную роль играет также содержание воды в адсорбенте. Это справедливо не только для классической жидкостной хроматографии, где для колонок с силикагелем наилучшим является содержание воды порядка 10—15%, но и для ЖХВД. Воду добавляют с тем, чтобы увеличить интервал линейности изотермы и улучшить разделяющую способность. Рекомендуется вводить 0,04 г воды на 100 м поверхности адсорбента. [c.190]

Выбор условий получения эффективной колонки в газовой хроматография вытекает непосредственно из общей теории хроматографического разделения (см. 1.2), а выбор селективной стационарной фазы связан с теорией адсорбции и растворения. Различия в коэффициентах распределения компонентов между подвижной и стационарной фазами обусловлены различиями межмолекулярных взаимодействий. Наиболее важными из них являются ван-дер-ва-альсовы взаимодействия. Большую роль также играет такой вид взаимодействий, как водородная связь, причем вклад ее в удерживание значительно уменьшается с ростом температуры. Это может выразиться в изменении порядка выхода разделямых веществ из колонки при повышении температуры. Комплексообразование для селективного разделения веществ в газовой хроматографии используется реже, чем в жидкостной. [c.63]

Изучая старение насадочных колонок, различные исследователи выдвинули в качестве основных причин изменения свойств колонки во время эксплуатации следующие улетучивание НЖФ из колонки [5, 79, 89, 151], перераспределение ее на сорбенте, сопровождаю1цееся ухудшением эффективности колонки [28, 168], которое, в частности, происходит и под влиянием больших проб [169], изменение свойств НЖФ в результате ее разложения или окисления примесями кислорода в газе-носителе 170, 171]. Роль чистоты газа-носителя отмечена в работе 170], в которой экспериментально показано заметное влияние кислорода, содержащегося в газе-носителе. Разложение (окисление) полиэтиленгликоля ПЭГ-4000 при использовании в качестве газа-носителя азота, содержащего до 0,1 % кислорода, при температуре колонки 140 °С в 1,5 раза, а при температуре 180 °С в 2,6 раза выше, чем при использовании газа-носителя азота с 0,003 % кислорода. [c.49]

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]

Роль внешне- и внутридиффузионной массопередачи в колонке должна уменьшаться с повышением температуры. На рис. 41 представлены зависимости Н от и, полученные при разных температурах колонки с силикагелем со сферическими зернами крупных размеров (1,0—2,0 м). В этом случае роль внешней диффузии между зернами и внутренней диффузии в порах внутри зерен должна проявляться сильнее. С повышением температуры эффективность колонки повышается, расширяется область низких значений Н и уменьшается наклон правой (кинетической) ветви кри-вох Ван-Димтера. Это указывает на значительный вклад внешне-и внутридиффузионной массопередачи для зерен адсорбента размером более 1 мм при недостаточно высоких температурах. [c.85]

Влияние пористости адсорбента на размывание хроматографических полос видно из изменения зависимости Н ох и (или от и ) при изменении средних радиусов пор силикагелей приблизительно от 15 до 150 А при одинаковых размерах зерен (0,25—0,5 мм) и при других одинаковых условиях. Как было показано на рис. 39, нри таком зернении адсорбента роль внешнедиффузионного массообмена мала. Из рис. 45 видно, что эффективность колонок возрастает с увеличением среднего радиуса пор до оп]эеделенного предела. Для силикагелей с радиусами пор 75 и 150 А эффективность колонок унш одинакова и при г 30 мл мин практически ие зависит от скорости газа-носителя. С уменьшением среднего радиуса пор интервал скоростей, соответствуюш,ий низким значениям Н, сокращ ается, и наклон кинетической ветви криво Ван-Димтера возрастает. [c.87]

ДНЮ испарения, поэтому предъявляются особые требования к чистоте анализируемой пробы. Нелетучие или малолетучие вещества будут собираться в верхней части колонки. Их присутствие снизит эффективность колонки, кроме того, эти вещества могут вести себя как центры адсорбции. Поэтому очень вг1Жно провести рчистку пробы. Если это невозможно, рекомендуется использовать пред-колонку, которая одновременно играет роль пустого капилляра в одноименном методе. [c.112]