Фронтальная хроматограмма

При использовании фронтальной хроматограммы для количественного анализа С. Клессон [51 исходил из следующих соображений. Если расчетные формулы для определения и Ша по данным фронтального анализа отнести к одному грамму адсорбента в хроматографической колонке, то они приобретают характер уравнений материального баланса [c.27]

Рис. 3. Независимость высоты ступени на фронтальной хроматограмме от присутствия других компонентов

Ионообменная хроматограмма образуется при условии различий в сорбируемости ионов. Эти различия количественно определяются различиями в константах ионного обмена. Собственно говоря, это и позволяет использовать фронтальную ионообменную хроматографию для определения констант ионного обмена. Авторы данного метода поставили перед собой задачу рассмотреть случай образования фронтальной хроматограммы трех ионов, пренебрегая факторами размывания границ хроматографических зон. [c.131]

Одним из методов разделения сложных смесей органических и неорганических веществ на отдельные компоненты является хроматографический метод анализа (хроматография). При хроматографическом разделении используются различные физико-химические свойства отдельных компонентов смеси. Например, разница в растворимости образующихся осадков, в распределении компонентов смеси между двумя несмешивающимися жидкостями, в адсорбции компонентов смеси на поверхности твердой и жидкой фазы и т.д. Во всех случаях разделения, как правило, участвуют две фазы — твердая и жидкая, твердая и газообразная и т. п. Процессы сорбции, осаждения, ионного обмена, распределения между фазами различного состава протекают непрерывно, при последовательном многократном повторении. Такой процесс осуществляется в хроматографической колонке (рис. 157). Анализируемая смесь в виде раствора (жидкая фаза) фильтруется через колонку, содержащую слой сорбента (твердая фаза). Каждое из растворенных веществ адсорбируется на определенном участке и образуются зоны адсорбции (первичная или фронтальная хроматограмма). При последующем промывании колонки чистым растворителем получают проявленную хроматограмму, т. е. разделение компонентов смеси. [c.298]

Таким образом, чтобы вычислить концентрации первого компонента в анализируемом растворе (величину С],2), следует определить на фронтальной хроматограмме (рис. 15) величины, входящие в формулу (I. 22) С , I/ и Уг- Концентрацию второго компонента (Сг.г) получают вычитанием найденной величины С),2 из общей концентрации исходного раствора, определяемой на хроматограмме суммарной высотой двух ступенек. [c.28]

Анализируемую смесь в виде раствора (жидкая фаза) фильтруют через колонку с сорбентом (твердая фаза). Каждое из растворенных веществ адсорбируется на определенном участке и образует зоны адсорбции (первичная или фронтальная хроматограмма). Последующее промывание колонки чистым растворителем разделяет компоненты смеси. Хроматографические методы разделения обладают большими возможностями. Этими методами можно количественно разделить более десятка компонентов смеси, разделить органические, соединения, имеющие сходные структуры, неорганические соединения с близкими химическими свойствами, разделять изотопы. [c.195]

Рис. 10.1. Зависимость концентрации от времени по фронтальной хроматограмме и — время выхода несорбированных веществ, я-время удерживания) а) определение tц , б) определение площади.

А. Типичная выходная кривая ( фронтальная диаграмма ), получающаяся при этом, представлена на рис. 11.2, г. Состав смеси вычисляют из высот соответствующих ступеней на фронтальной хроматограмме. [c.83]

Для лучшего разделения веш,еств мы проводили также операцию промывания фронтальной хроматограммы, вводя на место нанесения первоначальной капли раствора каплю чистого растворителя. [c.32]

Уравнения (П, 18) и (II, 19) выведены Клессоном [6] с целью создания количественного метода анализа состава раствора. Так, например, для анализа состава двухкомпонентного раствора достаточно определить концентрацию первого компонента в первой зоне и суммарную концентрацию двух компонентов во второй зоне, так как концентрация первого компонента во второй зоне (следовательно, и второго компонента в этой зоне) может быть вычислена с помощью уравнения (И, 18). Вторая же зона, очевидно, и является исходным раствором. Таким образом, отпадает необходимость количественного химического анализа для смеси. По числу ступеней на фронтальной хроматограмме можно также судить о количестве компонентов, находящихся в растворе. [c.62]

Фронтальная хроматограмма ионов [c.144]

Здесь мы ограничимся только рассмотрением задачи фронтальной хроматограммы трех ионов. Для выяснения главных закономерностей мы пока пренебрегаем факторами размытия границ хроматографических зон и рассматриваем равновесную динамику сорбции в отсутствие действия кинетических и квазидиффузионных факторов размытия. [c.146]

Для использования методов фронтальной радиохроматографии должно соблюдаться одно непременное условие — должна быть хорошо сформирована фронтальная хроматограмма ионов. Признаком такого сформирования является четкая выраженность ступенек во второй и третьей зонах. [c.154]

На рис. Х1П.4 5-образный профиль идеальной ступени фронтальной хроматограммы сопоставлен с типичным для проявительной хроматографии пиком, отвечающим гауссову распределению. Для профиля ступени справедливо выражение [15] [c.373]

Рассмотрим простейшую теорию фронтальной хроматограммы— теорию равновесной фронтальной динамики сорбции смеси в отсутствие продольных эффектов размытия В = 0) [77, 241]. [c.88]

Рис. 12. Фронтальная хроматограмма смеси жирных кислот.

В работе [356] для определения изотермы адсорбции из растворов в широкой области концентраций использован модифицированный фронтальный метод и проведено сопоставление со статическими измерениями адсорбции. Для получения изотерм адсорбции из растворов методом фронтальной хроматографии получают серию фронтальных хроматограмм для исследуемого вещества разных концентраций и на каждой хроматограмме определяют точку, положение которой не зависит от размывания и характеризует адсорбцию из раствора данной концентрации. Выбор этой точки основан на уравнении материального баланса. В случае идеальной хроматографии при мгновенном установлении равновесия и в отсутствие продольного размывания фронт исследуемого вещества представляет собой вертикальную линию и перемещается по колонне с постоянной скоростью, а удер- [c.172]

Пусть осуществляется основное условие хроматографии — вещества смеси имеют различную сорбируемость и образуют сорбционный ряд (IV.2). Задача заключается в том, чтобы теоретически предсказать ход распределения и движения веществ во фронтальной хроматограмме. [c.89]

Используем эти соображения для выяснения вопроса, как происходит возникновение фронтальной хроматограммы при заданных выше начальных и граничных условиях (1У.21) — (1У.23). Прежде всего, попытаемся дать количественный критерий условий образования фронтальной хроматограммы. [c.89]

Теория равновесной фронтальной динамики сорбции смеси дает идеализированную картину мгновенного образования фронтальной хроматограммы. При конечном времени процесса динамики сорбции эта мгновенно возникшая фронтальная хроматограмма будет расширяться — образуются хроматографические зоны конечной ширины, границы — фронта между зонами будут перемещаться с характерными для каждой границы скоростями. [c.93]

В силу того, что мы рассматриваем равновесную динамику сорбции смеси, процесс возникновения фронтальной хроматограммы должен быть мгновенным, так как все равновесные распределения в колонке должны устанавливаться мгновенно. Если взять начало-процесса, то в начальный момент одновременно, мгновенно осуществляется серия актов распределения веществ на входе в сорбционную колонку. [c.89]

Скорость движения концентрационных точек всех веществ постоянна, т. е. в колонке будет перемещаться с постоянной скоростью прямой стационарный фронт смешанной зоны. Никакого зонального распределения веществ вдоль колонки не произойдет — образуется одна смешанная зона всех веществ. Таким образом, равенство распределительных отношений компонентов смеси (IV.28) можно рассматривать как количественный критерий одинаковой сорбируемости веществ и невозможности образования фронтальной хроматограммы. [c.90]

В этом состоит сущность явления сорбционного вытеснения в процессе образования фронтальной хроматограммы /-е, наиболее [c.91]

Рис. 14. Фронтальная хроматограмма смеси веществ при их взаимозависимой равновесной динамике сорбции

Дадим более детальное онисание фронтальной хроматограммы. Зональное строение такой хроматограммы и состав зон схематически показаны на рис. 14. [c.93]

Распределение каждого компонента вдоль колонки имеет ступенчатый характер. Для каждого компонента можно написать ряды концентраций в зонах фронтальной хроматограммы. [c.94]

Наибольший ) практический интерес [представляет случай, когда все изотермы выпуклы. В таком с.пучае фактор выпуклости изотерм сорбции смеси веществ — это фактор сжатия и стабилизации фронтов динамики сорбции. Фронтальная хроматограмма смеси веществ при этом будет иметь т у же структуру, что и в случае отсутствия действия размывающих продольных эффектов ( > = [c.99]

Рис. 16. Выходная фронтальная хроматограмма смеси веществ. Фронтальны анализ смеси веществ

Для того чтобы ещё раз представить начальное (при = 0) состояние равновесной фронтальной хроматограммы смеси веществ со всеми мгновенно установившимися концентрациями веществ и скоростями их движения, необходимо мысленно сжать изображенную на рис. 14 картину распределения веществ до бесконечно узкой ширины. Это и даст нам представление о множественности концентраций в начальный момент на входе в колонку. Следовательно, если подходить более строго, то в граничные условия необходимо включить весь ряд мгновенно рождающихся на входе концентраций, как записано в рядах (1У.38) и (1У.39). [c.97]

Как известно, метод фронтальной хроматографии может быть использован для аналитических целей. Задача количественного анализа смеси веществ обратна той задаче, которую мы до сих пор рассматривали — по фронтальной хроматограмме нужно определить количественный состав исходной смеси веществ. Такая задача [c.97]

При этом можно показать теоретически на основе анализа уравнений (IV.49), что достаточно определять суммарные концентрации веществ в зонах выходной фронтальной хроматограммы. Можно подобрать соответствующий метод количественного анализа, при помощи которого будет измеряться суммарная концентрация веществ в последовательно выходящих из колонки зонах веществ. Получающаяся при этом выходная кривая будет представлять и ступенчатую кривую распределения (рис. 16). [c.98]

Обычно при фронтальном анализе многокомпонентной смеси растворенных веществ можно выделить в чистом виде лишь один наименее сорбирующийся компонент. По числу ступеней на фронтальной хроматограмме можно судить о количестве компонентов в растворе. [c.27]

Как показал М. С. Цвет, первичная (фронтальная) хроматограмма обычно содержит зоны и получается фильтрацией анализируемой смеси через колонку пли слой сорбента, ионита или носителя. В первичной хроматограмме не достигается полное разделение веществ. Чтобы обеспечить полное разделение компонентов смеси, нужно первичную хроматограмму промыть, или проявить (термин М. С. Цвета), чистым растворителем, например водой, петролейпым эфиром или смесью растворителей с заданным pH, например бутиловым спиртом в смеси с уксусной кислотой и насыщенным водой. Как видно на рис. 29, верхняя зона в первичной хроматограмме содержит неразделенные компоненты А я Б, нижняя — только компонент Б, в промытой же хроматограмме — две полосы чистых веществ А и Б. [c.141]

Высокая точность измерения, необходимая в элементном анализе, может быть достигнута при условии высокой стабильности всех параметров эксперимента (скорость газа-носителя, температура, напряжение питания детектора и т. д.). Хроматографический анализ продуктов реакции проводят двумя методами элюент-ным (большинство работ и коммерческих приборов) и фронтальным, разработанным Резлом и Янаком [3, 8]. Фронтальный метод [3, 8] имеет следующие преимущества сигнал катарометра от ступенчатой хроматографической зоны прямо пропорционален концентрации вещества в одном опыте, используя сорбционный и десорб-ционный процессы, можно провести два измерения концентраций. Простые продукты окисления анализируемого вещества в методе Резла — Янака разбавляются газом-носителем в цилиндрической камере с поршнем и после установления равновесия смесь продуктов выдавливается поршнем цилиндра в хроматографическую колонку и затем в детектор, который фиксирует фронтальную хроматограмму, затем в колонку подают чистый газ-носитель и детектор фиксирует десорбционную часть фронтальной хроматограммы. На основе сочетания хи-мико-деструкционного и фронтально-хроматографиче-ского методов разработан оригинальный коммерческий прибор для элементного анализа [3]. [c.189]

Эта картина, как известно, существенно отличается от кривой адсорбционного фронтального анализа (рис. 4). Между концентрацией с , хуже сорбирующегося вещества, определяемой на фронтальной хроматограмме, и исходной концентрацией с1, существует, как было показано М. М. Дубининым [4], а затем обосновано О. М. Тодесом [5], следующее соотношение [c.80]

Недостатком обычной фронтальной хроматограммы является то, что после снятия фронтальной выходной кривой вся колонка насыщена анализируемой смесью, и для проведения следующего анализа необходима регенерация колонки, которая обычно длится значительное время. Поэтому нами предложено вводить анализируемую смесь в виде импульса (рис. 7). Левая ступенчатая ветвь на рис. 7 соответствует переднему фронту импульса (сорбционный фронт), а правая ступенчатая ветвь — десорбционному фронту. Если и в этом случае использовать компенсационную колонку, то для разбираемого нами примера из трех веществ получается шесть полос (см. рис. 8). Высота каждой полосы определяется концентрацией компонента, а ширина — размером компенсационной колонки. Первые три полосы соответствуют адсорбционному фронту, а вторые три, направленные вниз — десорбци- [c.82]

Высота ступени не является величиной, неносредственно определяющей состав смеси. Она сложным образом зависит от поглотительной способности неподвижной фазы, которая (в первую очередь при газоадсорбционной хроматографии) сама зависит от состава исходной смеси (т. е. от вида изотермы адсорбции из смеси). Как подробно разобрано в книге Шая [9], даже в случае газо-жидкостной хроматографии, когда поглощение отдельного компонента смеси практически не зависит от наличия в смеси других компонентов, высоту ступени на фронтальной хроматограмме нельзя непосредственно использовать для определения состава исходной [c.83]

О. М. Тодес [139] дал подробную теорию установившегося режима неравновесной динамики сорбции смесей веществ. Он показал, что скорости движения отдельных сорбционных волн по своим величинам располагаются в порядке, обратном относительной сорбируемости компонентов смеси. При этом каждая отдельная волна распространяется со скоростью, большей той, с которой распространялось бы каждое отдельное вещество при той же входной концентрации. В этом процессе проявляется десорбирующее действие сильнее сорбирующегося компонента смеси. Для случая динамики сорбции двух веществ, сорбция которых подчиняется изотерме Ленгмюра, даны ко.личественные закономерности процесса, выведены формулы скоростей движения фронтов, а также формулы для определения концентраций компонентов в зонах. Для более сложных систем дано решение в общей форме. С. Клас-сон и А. Тизелиус [77, 228], независимо от О. М. Тодеса [139], дали расчетные формулы для определения концентраций веществ в зонах первичной, фронтальной хроматограммы и на этой основе разработали экспериментальный метод хроматографического анализа смесей веществ, получивший название фронтального анализа. [c.24]

Рис. П.2. Схематическое изображение хроматографического процесса разделения веществ А и Б при прояБительном (а, б) и фронтальном анализе (е, г) а — распределение веществ по слою неподвижной фазы при проявлении газом-носителем (ГН) б — прояви-тельная хроматограмма в — распределение веществ по слою неподвижной фазы при фронтальном анализе г — фронтальная хроматограмма. и Б — времена удерживания веществ А и Б, с — концентрация

Фронтальный анализ по методу характеристической точки . Дозирование проводится в соответствии со скачкообразной функцией (от О до С или от С до Сг рис. ХП.4). Для вычисления на размытом фронте концентрационного профиля выбирается характеристическая точка, концентрация которой остается постоянной при движении поверхности раздела через колонку. Изотерма распределения может быть рассчитана из одной-един-ственной фронтальной хроматограммы, если последовательно исходить из различных характеристических точек, отвечающих различным концентрациям. [c.343]

Относительно применения фронтальных хроматограмм в целях анализа надо сказать следующее [14] только первый компонент может быть определен по высоте ступени. Все прочие компоненты регистрируются вместе с элюируемыми ранее компонентами. Для сильно разбавленных газом-носителем смесей (суммарная концентрация <1%) так что ступень компо- [c.373]

На рис, 12 изображена порученная указанным способом фронтальная хроматограмма смеси 20% каприловой, 20% каприновой, 20% миристиновой и 40% пальмитиновой кислот. Математическая обработка фронтальных хроматограмм довольно сложна и не может быть здесь рассмотрена. Для характеристики точности метода приводим лишь конечный результат расчетов найдено 21% каприловой, 19% каприновой, 20% миристиновой и 41% пальмитиновой кислоты. [c.223]

Из приведенного анализа картины образования фронтальной хроматограммы вытекает, что только 1-я зона — зона наименее сорбируемого вещества — будет состоять из одного чистого компонента. Все другие зоны будут смешанными. Таким образом, метод фронтальной хроматографии не дает полного разделения смеси веществ. В чистом виде можно получить только часть наименее сорбируемого компонента. Метод фронтальной хроматографии дает частичное разделение веществ. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология