Свойства разделительной колонки

В. Свойства разделительной колонки [c.178]

Колонка является одним из основных узлов хроматографа, ее задача — разделение смеси -на отдельные компоненты или, точнее, серии бинарных смесей компонент — подвижная фаза. Наличие этого разделительного узла, входящего в состав хроматографа, является особенностью, выделяющей хроматографию среди других физико-химических методов анализа и определяющей ее способность анализировать многокомпонентные смеси. Без разделительного узла физико-химические методы, основанные на зависимости физико-химическое свойство — состав, могут применяться для анализа бинарных смесей и лишь в отдельных случаях смесей нескольких компонентов. После разделения многокомпонентной смеси на серию бинарных может быть легко применен прибор для [c.115]

Известно, что с повышением температуры адсорбируемость вещества уменьшается. Этим фактором пользуются для изменения сорбционных свойств разделительной колонки в нужном направлении и в определенное время. [c.197]

Таким образом, определяющими для процесса разделения веществ являются следующие два свойства колонки. Одно из них характеризуется временем, в течение которого колонка удерживает компоненты, и называется разделительным действием. Другое определяет меру размывания пика компонента относительно среднего значения времени, т. е. относительную ширину пика, и называется эффективностью разделения. Ниже рассмотрены параметры, на основе которых можно оценить эти свойства хроматографической колонки. [c.48]

Нестационарный нагрев (хроматография с программированием температуры). Нагрев осуществляется обычно следующим образом начало анализа проводится при низкой температуре, что дает возможность пройти через разделительную колонку тем компонентам, которые адсорбируются плохо. Затем в определенный момент времени начинают обогревать колонку. По мере продвижения по колонке компонентов, обладающих возрастающими адсорбционными способностями, температура колонки повышается, что дает возможность на одном сорбенте разделять сложные смеси, компоненты которых по своим физико-химическим свойствам резко отличаются друг от друга. [c.118]

Прибор 3 (см. рис. 5-1), установленный на выходе из разделительной колонки и позволяющий фиксировать какое-либо физико-химическое свойство бинарной смеси газа-носителя и отделенного от анализируемой смеси компонента, называется детектором. [c.119]

Основной характеристикой этого типа хроматографии является то, что смеси помещают в стеклянную трубку, заполненную порошком, через который они элюируются посредством растворителей. В результате для разделения компонентов смесей применимы два типа разделительных колонок. В первых из них (адсорбционных) используются адсорбционные свойства твердых материалов в отношении компонентов смеси. Применение адсорбционных колонок более эффективно при разделении смесей органических веществ, [c.266]

Емкость удерживания — это свойство колонки, которое вызывает общее замедление переноса компонентов в разделительной колонке. В то время как Vg представляет собой отношение приведенного удерживаемого объема к массе неподвижной фазы, коэффициент емкости можно выразить как отношение приведенного удерживаемого объема Удг к приведенному объему подвижной фазы Ум- Таким образом, [c.23]

НО изменяется относительное удерживание отдельных компонентов, но смещается также последовательность выхода веществ при элюировании, определяемая их летучестью. Многообразие взаимоотношений между неподвижной фазой и смесью компонентов (селективность объясняется не только различиями в полярности) не дает возможности однозначного распределения неподвижных фаз по шкале полярности. Поэтому раньше проблема селективности рассматривалась отдельно от задач оценки колонок (подробнее см. гл. X). Достаточно сначала оценить работоспособность колонки по ее обобщенному свойству — разделительному действию, и только в том случае, если имеются предложения по улучшению этих свойств, необходимо исследовать относительную летучесть и селективность ввиду их сложного характера. [c.57]

Анализируемый газ в определенном количестве вместе с другим газом, называемым носителем, пропускается через разделительную колонку, наполненную специальным адсорбентом. Компоненты газовой смеси двигаются через колонку с разной скоростью в соответствии с их адсорбционными свойствами. В результате анализируемый газ разделяется на отдельные его компоненты, которые один за другим выходят из колонки в виде бинарной смеси с газом-носителем. При выходе из колонки бинарная смесь поступает в измерительную ячейку детектора, основанного на теплопроводности газов. Через другую ячейку детектора протекает непрерывно чистый газ-носитель. [c.237]

Восстановление свойств колонки. При длительном использовании хроматографические колонки теряют разделительную способность из-за выдувания газом-носителем неподвижной фазы с головной части колонки, что приводит к размыванию ников и уменьшению эффективности. Для восстановления свойств основной колонки перед ней помещают иа некоторое время (30 минут) резервную секцию [127]. Так, для основной колонки длиной 4,8 м и диаметром 3 мм, заполненной огнеупорным кирпичом (60—80 меш), покрытым 1% неподвижной фазы LA -1-R-296, при разделении карбонильных соединений применяли резервную секцию длиной 0,3 м и диаметром 6,3 мм, заполненную тем же носителем и покрытую 5% неподвижной фазы. Колонка полностью восстанавливает свои свойства. Это объясняется тем, что неподвижная фаза покрывает активные места колонки и стенки дозатора и соединительных трубок. При этом колонка резервной секции имеет удвоенное число теоретических тарелок. [c.61]

Восстановление разделительных свойств отработанной колонки наблюдается также, если поменять на обратный выходной и входной концы колонки. Это временно приводит к восстановлению эффективности, однако со временем она вновь падает. [c.62]

В настоящее время предварительный расчет производительности разделительной колонки может быть выполнен только ориентировочно. Для оценки эффективности отделения химических следовых примесей из газов можно воспользоваться теорией, разработанной для разделения изотопов [153, 263, 267]. Формулы, справедливые для так называемых граничных случаев, включают, кроме термодиффузионного фактора и коэффициента массовой диффузии, параметры, характеризующие все газовые свойства основного компонента. Отклонение между экспериментальными результатами и теоретическими расчетами тем значительнее, чем выще концентрация примеси [315]. [c.174]

Известно, что в последние десятилетия основная масса традиционных химических и инструментальных методов анализа смесей органических веществ полностью вытеснена бурно прогрессирующей хроматографией. С учетом того, что разделительная способность хроматографических колонок (аналогия с ректификацией ) достигает тысяч теоретических тарелок, причем относительная летучесть анализируемых веществ может целенаправленно варьироваться в широких пределах применением селективных стационарных фаз, хроматография практически не имеет ограничений, связанных с близостью и сходством физико-химических свойств анализируемых веществ. По существу единственным условием применимости метода газожидкостной хроматографий является способность компонентов заданной смеси испаряться при нагревании в токе инертного газа для разделения и анализа термически нестабильных веществ эффективно используются методы тонкослойной и распределительной колоночной хроматографии. Однако применение хроматографических методов осложняется в случаях, когда анализируемые вещества характеризуются способностью к взаимодействию с электростатически неоднородным сорбционным полем твердых носителей, особо высокой реакционной способностью и т. д. Всеми этими свойствами, к сожалению, отличается и формальдегид, и сопутствующие ему обычно вещества — вода, метанол и в особенности муравьиная кислота. Без преувеличения можно сказать, что хроматографирование перечисленных веществ, за исключением, может быть, метанола, в течение долгого времени представляло задачу, решение которой потребовало разработ- [c.128]

В зависимости от состава анализируемой смеси и свойств разделительной хроматографической колонки, предварительно оценивается время элюирования первых и последних компонентов, затем устанавливаются в каждой из трех линий [c.108]

Газо-жидкостная (распределительная) хроматография. Этот метод принципиально отличается от адсорбционной хроматографии. Отличие заключается в том, что в качестве неподвижной фаг зы в разделительной колонке применяется не твердый адсорбент, а какая-либо нелетучая жидкость, нанесенная на инертный крупнопористый носитель, не обладающий адсорбционными свойствами кирпич, кизельгур, диатомит и т. п. Предложено очень много жидкостей для распределительной хроматографии. К ним относятся вазелин, силиконовое масло, разнообразные сложные эфиры, поли-этиленгликоль и многие другие. Для анализа смесей того или иного [c.61]

Применение короткой фор-колонки, содержащей ту же НФ, но в большем кол-ве, перед основной на примере карбонильных соединений (НФ LA -1-1R-296 на кирпиче) позволяет полностью восстанавливать эффективность основной колонки, утраченную в результате длительной работы. Это объясняется тем, что пары НФ покрывают активные места колонки, стенки дозатора и соединительных трубок. Указаны и др. возможности восстановления разделительных свойств отработанной колонки. [c.205]

Перемещающаяся через разделительную колонку зона вещества размывается в результате диффузионных процессов. В принципе соответствующие положения, установленные для газовой хроматографии [9, 10], можно без каких-либо изменений использовать в жидкостной хроматографии, если при этом учесть количественное различие свойств газов и жидкостей [11] (табл. II.1). Так, коэффи- [c.19]

Многообразие отношений между неподвижной фазой и компонентами смеси не позволяет однозначно расположить неподвижные фазы в шкале полярности, так как селективность основана не только на различиях в полярности. Поэтому мы не будем здесь рассматривать характеристику селективности (подробное обсуждение дано в гл. VI). Вполне достаточно оценивать разделительную способность хроматографических колонок по разделительному действию, суммирующему разделительные свойства, и комплексный характер разделительного действия в отношении относительной летучести и селективности следует учитывать только при изучении путей улучшения этой характеристики. [c.40]

Точное выражение разделительной способности через -величину справедливо, таким образом, только для веществ, температуры кипения которых лежат в интервале температур кипения компонентов, используемых для расчетов. Так как хроматографические колонки обладают различными свойствами ио отношению к различным классам веществ, их оценку следует проводить, руководствуясь практической задачей разделения. Вследствие этого 2-величина является выражением разделительной способности хроматографической колонки по отношению к данному классу веществ. Так как разделительная способность по отношению к родственным группам веществ различается мало, можно, например, с помощью -величины для м-алканов оценивать разделительную способность колонки ио отношению к другим углеводородам — изоалканам, олефинам и циклическим соединениям. [c.53]

При помощи 91- или 3-величин разделительную способность хроматографических колонок оценивают с учетом времени анализа. Однако по этим характеристикам нельзя определить, возможно ли одинаковое разделение на тех же колонках за более короткое время. Вопрос о минимально необходимом времени анализа для разделения определенной пары веществ представляет интерес прежде всего потому, что с этим одновременно связан вопрос об оптимальных для решения данной задачи условиях анализа и наименьших затратах. Различные авторы исследовали связь между продолжительностью анализа и свойствами колонки с целью получения самого короткого времени анализа чаще всего в таких исследованиях они исходили из соотношений между разделительной способностью, эффективностью разделения и разделительным действием, приведенных в предыдущем разделе. [c.66]

Прогресс в газовой хроматографии был достигнут с помощью высокоэффективных хроматографических колонок. Очень трудные задачи разделения компонентов, весьма сходных по свойствам, возможны лишь на высокоэффективных хроматографических колонках. Однако для многих целей использование хроматографических колонок с максимальной разделительной способностью либо не является необходимым, либо нецелесообразно, так как процесс приготовления такой колонки оказывается слишком трудоемким, а продолжительность анализа слишком велика. Если принять во внимание это обстоятельство, то прежде всего следует иметь в виду цели применения хроматографической колонки. [c.67]

Разделительные свойства колонки неизменны в течение длительного срока работы. [c.378]

Часто переключения во время анализа производятся в зависимости от времени удерживания отдельных компонентов (например, переключение шкал чувствительности между выходом отдельных компонентов, подавление ненужных сигналов), поэтому разделительные свойства колонки должны оставаться неизменными на протяжении очень долгого времени. Длительное постоянство свойств колонки является непременным условием для расчета хроматограмм по высотам пиков. В работах автора применялись колонки, свойства которых лишь ничтожно мало менялись при работе в течение двух лет. За это время было проведено свыше 100 ООО анализов (Фишер, 1961). [c.378]

Модифицированные полимерные сорбенты сохраняют свои разделительные свойства по отношению к низкокипя-щим газам (воздух, СО2, углеводороды), что дает возможность анализировать из одной пробы на одной колонке как жидкие, так и газообразные компоненты [68]. [c.90]

Геометрия колонки. Проще всего масштабировать колонки, если они отличаются только по диаметру, а не по длине и если каждая имеет достаточную разделительную эффективность для решения данной проблемы (см. в табл. 1.4 сведения по эффективности и в табл. 1.5 сведения по нагрузке для колонок различного диаметра). В качестве простого указания по масштабированию можно предположить, что нагрузка прямо пропорциональна длине колонки. Однако это предположение следует изменить, если насадки в короткой колонке, заполненной малыми частицами, и в длинной колонке, заполненной большими частицами, отличаются не только по размеру частиц, но и по таким свойствам, определяющим емкость, как величина поверхности (ср. разд. 1.6.1). [c.58]

Для работы детектора необходимо, чтобы в разделительной колонке хроматографа в качестве газа-носителя был использован воздух или кислород. Использование воздуха или кислорода вызвано тем, что кислород обладает аномально большой для газов магнитной восприимчивостью. Кислород парамагнитен, в то время как все углеводородные газы и большинство часто встречающихся неуглеводородных газов, кроме N0 и N20, обладают слабо выраженным диамагнетизмом. Таким образом, практически с высокой точностью можно принять, что в сравнении с парамагнитными свойствами кислорода все остальные газы (кроме N0 и N20) не обладают магнитными свойствами, т. е, в сравнении с силой втяги-вани>ь кислорода в магнитное поле силы выталкивания диамагнитных газов из магнитного поля, настолько малы, что ими можно пренебречь. Эффект втягивания кислорода в магнитное поле и использован в работе магнитного детектора. [c.98]

Пористые полимерные сорбенты обладают хорошей механической прочностью, не уступающей прочности большинства диатомитовых носителей и минеральных адсорбентов, высокоразвитой поверхностью (20—700 г), большим суммарным объемом пор (0,8—2,2м /г), термической стабильностью до 250—300° С, высокой эффективностью разделения. По имеющимся данным [1, 62—64], на 1 м колонки, заполненной пористым сорбентом, приходится 1300— 2600 теоретических тарелок (высота, эквивалентная теоретической тарелке, ВЭТТ, составляет 0,8—0,4 мм). Для полимерных сорбентов характерно быстрое восстановление разделительных свойств после перегрузок колонки. Эти сорбенты эффективно работают и при низких (—190° С), и при высоких температурах (250—275° С) и могут использоваться для решения различных аналитических задач — от анализа газов до анализа гликолей. [c.14]

На разделительную способность колонки большое влияние оказывает температура, при которой происходит процесс разделения. Известно, что сорбционные свойства вещества при повышении температуры снижаются, а следовательно, при этом ускоряется выход компонента из разделительной колонки. Эта особенность позволяет варьированием температуры менять сорбционные свойства разделительной колонки в определенное время и в нужном направлении. Преимущества тем пературиого фактора в настоящее время используются в большинстве выпускаемых приборов, предназначенных для анализа многокомпонентных смесей. [c.118]

Относительное удерживание является мерой селективности, разделяющей системы. Чем селеисгивнее неподвижная фаза удерживает один из двух компонентов, тш больше относительное удерживание обоих компонентов. Если а равно 1, то это означает, что в данной системе отсутствует термодинамическое различие между обоими компонентами и их нельзя разделить. Позднее мы подробно рассмотрим влияние величины относительного удерживания на разделение зон двух веществ. В равновесных условиях, которые в хроматографии почти всегда достигаются [1,2], относительное удерживание а является термодинамической характеристикой, зависящей при постоянной температуре только от природы соединений, входящих в пробу, и свойств неподвижной и подвижной фаз. Поскольку в жидкостной хроматографии высокого давления влиянием носителя никогда нельзя полностью пренебречь, то значение а меняется в зависимости от величины покрытия носителя неподвижной жидкой фазой. Определяя относительное удерживание различных соединений на одинаковых разделительных колонках при их продолжительном использовании, можно установить случайное изменение свойств разделительной колонки. Это испытание следует часто повторять. [c.16]

Свойства разделительной колонки и способ ее заполнения также значительно влияют на длительность анализа. Как уже было сказано, разделительная колонка всегда должна бьггь более короткой. Минимальная длина колонки лимитируется необходимым числом теоретических тарелок. Как ювестно, число тарелок обратно пропор-щюнально диаметру частиц в квадрате (или в меньшей степени), поэтому всегда стремятся использовать частицы меньшего размера. Однако с уменьшением размера частиц снижается также проницаемость колонки, и для того, чтобы можно было поддерживать постоянную скорость элюента, приходится повьппать давление. Обычные насосы высокого давления позволяют создавать давление порядка 300—400 атм, поэтому уменьшать размер частиц и соответственно длительность анализа можно только до определенных пределов. Кроме того, принципиальные ограничения [положение мини- [c.31]

Если разделение на таких ионообменниках проводится методом жидкостной хроматографии при высоких лав 1сниях. ю прежде всего следует обратить внимание на следующую зависимость когда давление превысит некоторое определенное значение, линейная скорость элюента перестает расти с увеличением перепада давления на колонке. В таких случаях давление превышает прочность матрищ. . При этом часто ухудшается также разделительная способность колонки. Уменьшение давления не обязательно приведет к восстановлению первоначальных свойств разделительной колонки (разделительная способность, проницаемость и др.). [c.189]

В книге иаложевы основы теории хроматографии, критерии оценки качества разделения, описаны основные узлы хроматографических приборов, э первую очередь детектирующие системы, приведены данные об основных особенностях сорбционных сред, разделительных колонках, включая капиллярные, рекомендации по оптимизации режимов. Представлены данные по свойствам сорбо1тов, растворителей, сведения по калибровочным коэффициентам. Основное внимание уделено практическим рекомендациям по использованию газовой, жидкостной и тонкослойной хроматографии, по обработке результатов измерений, их метрологической характеристике. [c.2]

Б распределительной хроматографии систему фаз чаще всего выбирают эмпирически. В принципе можно утверждать, что одним из необходимых условий получения достаточной селективности в системе ЖЖХ является различие в свойствах фаз, т. е. в различии их полярности. Жидкие фазы — подвижная и неподвижная — не должны смешиваться друг с другом. На практике подобрать такие жидкости сложно, поэтому перед началом работы необходимо обе жидкости привести в равновесие друг с другом, т. е. достичь взаимона-сыщения. Но даже при хорошем насыщении подвижной фазы в хроматографической установке должна быть предусмотрена фор-колонка, заполненная носителем, содержащим 20—30% неподвижной фазы. Это необходимо для того, чтобы элюент в условиях хроматографирования в разделительной колонке был насыщен неподвижной фазой. При этом не наблюдается смывания неподвижной фазы с сорбента и колонка может быть использована многократно. Температура в форколонке и разделительной колонке должна быть всегда одинаковой. Форколонка становится ненужной при исполь- [c.87]

При разделении с помощью жидкостной хроматографии плохая воспроизюдимость результатов чаще всего обусловлена недостаточной чистотой растворителей, используемых в качестве элюентов. Загрязнения накапливаются в разделительной колонке, что может привести к искажению результатов определения. Этот вопрос подробно обсуждается в гл. VI. Незначительные следы полярньк примесей, таких, как вода, спирт и т. д., меняют свойства разделительной системы, особенно если разделение проводится методом адсорбционной хроматографии. [c.232]

Наилучшими свойствами для эксклюзионной хроматографии биополимеров обладают TSK-гели типа SW. Поверхность этих материалов покрыта гидрофильными ОН-грутопами по особой технологии, обеспечивающей исключительную инертность сорбента, практически не уступающую сефадексу. Поэтому эксклюзионное разделение, как правило, не осложняется побочными сорбционными процессами. ТЗК-гели SW выпускают с тремя размерами пор и они перекрывают диапазон молекулярных масс от 5 10 до 4 10 (по декстрану) или до 10 (по глобулярным белкам). За счет большого объема пор колонки, с этими гелями характеризуются высокой разделительной способностью, а их гарантированная эффективность составляет 16 тыс.т.т./м. Калибровочные кривые для некоторых модифицированных жестких сорбентов приведены на рис. 4.11. [c.109]

Методом хроматографического анализа исследованы адсорбционно-разделительные свойства глины Чапан-атинского месторождения относительно компонентов смеси легких углеводородных газов С] — Сд. Хроматограмма разделения компонентов природного газа, полученная на глине при температуре колонки 20 С (рис. 2), свидетельствует о полном разделении смеси углеводородных газов С — Сд на отдельные компоненты со следующей последовательностью вымывания метан (пик /), этан (пик 2), пропан (пик 3). [c.155]

Из обсуждения в разд. 1.3.2 и 1.4.2 следует, что в препаративной хроматографии используют два типа эффективности собственную эффективность колонки, которая определяется динамическими и гидродинамическими свойствами упакованного слоя, конструкцией аппаратуры, свойствами материала насадки и т. д., разделительную эффективность, которая существенно зависит от природы и количества образца и физико-химических характеристик разделительной системы. Число тарелок N используется как мера любого типа эффективности, но первая эффективность обычно определяется при идеальных, а последняя — при реальных условиях. Как отмечено выше, собственная эффективность колонки измеряется при малых нагрузках в условиях, когда изотерма адсорбции или распределения линейна (ср. разд. 1.4.4). Каждая колонка, используемая в препаративной хроматографии, должна иметь собственную эффективность, измеренную в аналитических условиях (малые нагрузки), как можно большую для данной комбинации конструкции колонки и материала насадки. Эмпирически установлено, что длина, или высота, тарелки к в эффективной колонке приблизительно равна удвоенному диаметру частиц ((/р), которыми упакована колонка. Таким образом, колонка длиной 30 см, заполненная насадкой с размером частиц 10 мкм, должна содержать примерно 15 тысяч тарелок в идеальных условиях (/1 2 р = 2-10мкм = = 20 мкм или 0,002 см 30 см//г= 15000). Частицы размером 100 мкм в той же самой колонке должны давать 1500 тарелок (30 см/(2-0,01) = 1500). Многочисленные факторы, приводящие к уменьшению этой величины для идеальной колонки, показанные на рис. 1.6, рассматриваются в работах [39—47, 50—59] и не будут здесь анализироваться подробно. [c.36]

Из-за различия объемных свойств, таких, как показатель преломления в разных партиях растворителя, желательно начинать препаративное ЖХ-разделение, имея достаточно большой резервуар для того, чтобы он мог содержать объем подвижной фазы (даже, если она состоит из одного компонента), достаточный для того, чтобы смочить колонку, привести ее в равновесие и полностью элюировать необходимые компоненты образца из колонки. Важно также обеспечить постоянное перемешивание подвижной фазы в резервуаре с тем, чтобы не образовывался градиент состава или объемных свойств, вызывающих цепрерывное изменение в разделительной системе в процессе данного разделения. Следует выполнять смешивание таким образом, чтобы не увеличить заметно концентрацию растворенного газа в подвижной фазе. [c.96]