Высота тарелки

По аналогии с теорией дистилляционных колонн хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней — тарелок, через которые газ проходит периодическими толчками. Предполагается, что за время каждого толчка на тарелках успевает установиться равновесие между подвижной и неподвижной фазами для всех компонентов. Таким образом, хроматографический процесс согласно этой теории многоступенчатый и состоит из большого числа актов адсорбции и десорбции (в ГАХ и ЖАХ) или растворения и испарения (в ГЖХ и ЖЖХ), а сама колонка рассматривается как система, состоящая из совокупности многих ступеней—тарелок. Длина элементарного участка (в сантиметрах) колонки, на которой достигается мгновенное состояние равновесия между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах, называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), или, попросту, высотой тарелки. Очевидно, существует простая зависимость. [c.47]

Конструктивно клапан выполнен так, что подъем его возможен только на определенную высоту. Тарелки имеют переливные устройства обычной конструкции, сливную регулируемую планку и в некоторых случаях затворную планку. Основные размеры клапанов диаметр клапана 50 мм максимальная его высота 6,5— [c.64]

Дозатор — устройство для ввода в хроматографическую колонку газовой, жидкой или твердой пробы. Пробу можно вводить либо непосредственно в поток газа-носителя, либо в определенный дозируемый объем, из которого она с помощью потока газа-носителя транспортируется в хроматографическую колонку. Идеальным случаем считается тот, когда вся проба из дозатора, попадая в хроматографическую колонку, умещается на первой теоретической тарелке. Средняя высота тарелки (0,2—0,03 см) в колонках, имеющих диаметр 2,5—0,025 см, соответствует объему тарелки 10 —1,5 см . [c.235]

Уравнения (П.5) и (И,6) показывают, что высота тарелки возрастает линейно с ростом линейной скорости движения подвижной фазы. Это означает, что размывание зоны, обусловленное вкладом медленности процесса внешней и внутренней массопередачи, возрастает, а эффективность колонки падает с ростом линейной скорости подвижной фазы а. Кроме того, нз уравнений (П.5) и (П.6) следует, что между эффективностью колонки и величиной Rr существует довольно сложная зависимость. Если вещества слабо адсорбируются, Н довольно мало, и, следовательно, эффективность высока. Для веществ со средней величиной удерживания Н возрастает, достигает максимума, а для веществ, способных сильно адсорбироваться, снижается. Однако в этом случае становятся весьма заметными нежелательные последствия высоких значений времени пребывания молекулы в неподвижной фазе ts. [c.73]

Коэффициент диффузии в применяемых жидких фазах в большей степени влияет на эффективность работы колонки, чем на длительность анализа. Высокая скорость диффузии в неподвижной фазе оказывает благоприятное действие на быстрое установление равновесия между анализируемыми веществами и несмешивающимися фазами и, таким образом, уменьшает высоту тарелки. В то же время большая скорость диффузии в подвижной фазе оказывает противоположное действие. [c.216]

Вопрос о величине вклада диффузии в высоту тарелки в жидкостной хроматографии был рассмотрен в гл. П. Здесь повторим лишь основные положения. [c.216]

Скорость диффузии в неподвижной фазе обычно много меньше, чем в подвижной, поэтому влиянием диффузии при выборе неподвижной фазы можно пренебречь. При выборе подвижной фазы надо иметь в виду, что малая ее вязкость способствует ускорению анализа, в то же время высокая вязкость обеспечивает более высокую эффективность. Однако абсолютная величина влияния вязкости на высоту тарелки невелика, поэтому предпочитают пользоваться маловязкими подвижными фазами. [c.216]

Нередко для характеристики качества хроматографического процесса пользуются термином число теоретических тарелок (Л ), под которым подразумевают отношение длины колонки к высоте тарелки [c.32]

Запаздывание температуры, связанное с медленной теплопередачей, по-видимому, не увеличивает существенным образом высоту тарелки в аналитических колонках, но может оказаться значительным в препаративных колонках большого диаметра. Влияние объема вводимой пробы на высоту тарелки при программировании температуры намного меньше, чем в изотермическом процессе. [c.90]

Влияние толщины пленки. С ростом толщины пленки 6, как следует из (111.84), высота тарелки резко увеличивается, поэтому эффективность колонки резко уменьшается, поскольку 8 входит в "(111.84) во второй степени. [c.76]

Пробу можно вводить либо непосредственно в поток газа-носителя, либо в определенный дозируемый объем, из которого она с помощью потока газа-носителя транспортируется в хроматографическую колонку. Объем пробы зависит от чувствительности детектора. Для аналитических целей он колеблется в пределах 0,01 —10 мкл. Для препаративных целен, т. е. при использовании газовой хроматографии для получения индивидуальных веществ в чистом виде, объем пробы зависит от размеров колонки и составляет от 0,1 г до килограммов, как об этом сообщается в литературе. Идеальным случаем считается тот, когда вся проба из дозатора, попадая в хроматографическую колонку, умещается иа первой теоретической тарелке (см. гл. IV), не размываясь по всей колонке. Средняя высота тарелки (0,2—0,03 см) в колонках, имеющих диаметр 2,5—0,025 см, соответствует объему тарелки [c.39]

В константу А входит кроме диаметра зерен величина Я, характеризующая равномерность упаковки зерен в колонке, но она мало влияет на высоту тарелки. Причем при средних скоростях величина Н немного меньше при неравномерном зернении, чем при неравномерном. [c.134]

Что касается высоты тарелки Ящш, то она при оптимальной скорости не зависит от природы газа-носителя, что видно из того же рис. У.9. Этот факт теоретически обосновывается уравнением (1У.40). Если в размывании хроматографической полосы преобладающую роль играет внешнедиффузионная массопередача, то по аналогии с уравнением (IV.41), пренебрегая константой А и заменив константу С на константу С, можно написать [c.138]

Малая высота тарелки и, следовательно, высокая эффективность связаны с малыми путями диффузии к сорбенту. Особо высокая эффективность осуществляется в так называемой капиллярной хроматографии. В качестве колонки используется капилляр, на стенке которого тонким слоем нанесена неподвижная фаза. Число тарелок в таких колонках доведено до миллиона. В результате удается анализировать смеси, содержащие сотни компонентов, что особенно важно для анализа природных смесей (наиример, бензинов) и для решения медико-биологических проблем. [c.406]

Сравнение этих выражений позволяет оценить преимущества хроматермографии. Очевидно, ширина пиков мало зависит от энтальпии сорбции. Ширина полос выходящих последовательно компонентов мало зависит от природы веществ, и все пики имеют примерно одинаковую ширину, так как величина Н высоты тарелки, зависящая от природы компонентов, входит в подкоренное выражение. [c.421]

Меньшая высота тарелки Н приводит к большей эффективности колонки, а следовательно, и к лучшему разрешению. [c.237]

Из параметров гауссова распределения известно, что внутри стандартного отклонения величиной 2(Т1 находится примерно 96% площади под гауссовой кривой. Измеренные как времена удерживания, результаты для стандартного отклонения на оси времени соответствуют 2высоты тарелки (5.1-14), то получается [c.237]

Так же, как и уравнение ван Деемтера (5.1-18), ур. 5.1-19 должно приводить к минимальной высоте тарелки при оптимальной скорости потока. Коэффициент В описывает влияние продольной диффузии. Это влияние создается диффузией частиц от центра пика по направлению потока подвижной [c.239]

Из ур. 5.1-12 известно, как рассчитать длину колонки исходя из высоты тарелки и числа теоретических тарелок. Преобразование этого уравнения дает [c.245]

Чтобы определить эффективность разделения различных колонок, используют число теоретических тарелок N и высоту тарелки Я из кинетической теории. [c.247]

Как влияет на высоту тарелки скорость подачи газа-носителя [c.263]

Рис. 5.3-1. Влияние размера частиц сорбента в ЖХ на высоту тарелки И.

Рис. 5.3-1. <a href="/info/171662">Влияние размера частиц</a> сорбента в ЖХ на высоту тарелки И.

Для расчета тарельчатых колонн и каскада аппаратов используют метод расчета от тарелки к тарелке. Применение зтого метода при большом числе тарелок сопряжено с громоздкими вычислениями. Покажем, что для ф= onst и /Сп д = onst метод расчета от тарелки к тарелке (от аппарата к аппарату в каскаде аппаратов) может быть сушественно упрошен. Для малых высот рабочей части тарелки степень извлечения на ней будет относительно невелика. В этом случае, как будет показано в разделе 5.3, можно считать, что на каждой тарелке имеет место полное перемешивание по сплошной фазе. Поэтому примем, что концентрация в сплошной фазе на каждой тарелке постоянна по высоте тарелки. [c.228]

Будем считать также, что в подтарелочном слое происходит полная коагуляция и выравнивание концентрации в дисперсной фазе. Обозначим через Xi - концентрацию в дисперсной фазе на входе в /-ю тарелку, через х-=у11ф - равновесную концентрацию и через Zj =K ,ph - безразмерную высоту тарелки. [c.228]

В отечественной практике широко примеР1яют прямоточные тарелки с дисковыми клапанами. Клапан такой конструкции (рис. 107) имеет три направляющие, расположенные в плане под углом 120 , две из которых имеют большие вес и длину. При работе с возрастающей скоростью паров сначала поднимается легкая часть клапана, обращенная против потока жидкости, а затем клапан принимает положение, при котором пары выходят в направлении движения жидкости. Короткая ножка клапана расположена в вырезе на кромке отверстия полотна тарелки, что обеспечивает заданное положение клапана в плане при его подъеме. Стандартом предусмотрены тарелки однопоточные диаметром 1000—4000 мм, двухпоточные — 1400—9000 мм и четырехпоточные — 3200—5500 мм. Тарелки выполняют разборными. Тарелку любого из этих диаметров можно изготовлять в трех вариантах с шагом между рядами клапанов 50, 75 и 100 мм, что предопределяет различное число клапанов и соответственно разную площадь свободного сечения тарелки. Кроме того, для каждого из этих вариантов предусмотрены две модификации тарелок, отличающиеся площадями слива. При больших диаметрах (7000—9000 мм) две смежные по высоте тарелки опираются на общую центральную балку и каждая тарелка имеет боковые балки (рис. 108). [c.137]

Влияние толндИны пленки. С ростом толн ины пленки б, как следует из (IV. 84), высота тарелки резко увеличивается, поэтому эффективность колонки резко уменьшается, поскольку б входит в (1У,84) во второй степени. [c.119]

Широкое распространение в последние годы получили колонные биореакторы, секционированные по высоте тарелками различных конструкций. По сравнению с эрлифтнымн системами в таких аппаратах достигается более высокая скорость массопередачи кислорода за счет многократного взаимодействия газа и жидкости на тарелках. Движение газового и жидкого потоков может быть прямоточным нлн протнвоточным. [c.206]

Согр. (удельная поверхность 0,64 м 1г) сумели добиться даже величины 2,3 мм. Автор этой главы, применяя хейдефлон, получил высоту тарелки 2,2 мм. [c.90]

Другие хроматографически определяемые величины — число теоретических тарелок или высота тарелки — связаны с кинетическими величинами, коэффициентами диффузии Од. [c.474]

Известное уравнение ван Деемтера подвергалось различным уточнениям, с тем чтобы это уравнение можно было проверить экспериментально, а также использовать для определения коэффициентов диффузии. Согласие с величинами Вд, полученными другими известными способами, было не совсем удовлетворительным (Рид и сотр., 1959 де Вет и Преториус, 1958). Причина этого заключается прежде всего в неточности при определении высоты тарелки, линейной скорости м, в недостаточном варьировании линейных скоростей, в применении графических методов при вычислении А, В и С и, наконец, в самом уравнении ван Деемтера, которое применимо только для приближенных расчетов. Для получения точных значений необходимо пользоваться другим, более точным уравнением, которое было выведено ван Деемтером позднее. [c.474]

Классииескал теорил хромаяюграфии рассматривает процесс хроматографического разделения как результат совокупности дискретных актов распределения в колонке в целом. Мартин и Синг (Нобелевские лауреаты 1952 г.) ввели < понятия высоты тарелки (т. е. высоты, эквивалентной теоретической тарелке, ВЭТТ) и числа теоретических тарелок. Предполагается, что на каждой теоретической тарелке устанавливается равновесие для вещества между подвижной и неподвижной фазами. Если вещество движется по колонке, это означает, что происходит последовательный переход от одного акта разделения или одного равновесия к другому. [c.236]

Связь между дисперсией пика и пройденным веществом расстоянием (длина колонки X) или временем удерживания, п, определяется как высота, ак-вгшалентнал теоретической тарелке Н, или, короче, — высота тарелки [c.236]

Высота тарелки и число теоретических тарелок характеризуют эффективность млоики. [c.237]

Вьфажения для высоты тарелки и числа тарелок обычно используются для оценки хроматсярафического разделения. Однако теория тарелок лишь представляет аппроксимацию процессов, на самом деле происходящих в колонке. [c.237]

Для описания этих явлений следует изучить зависимость высоты тарелки от линейной скорости потока или проще линейной скорости й (см/с). Рис. 5.1-4 иллюстрирует эти зависимости для жидкостной и газовой хроматографии. Важные независимые переменные для описания эффективности ко-Ж1нки описаны в табл. 5.1-2. [c.238]

Здесь высота тарелки зависит от линейной скорости псщвижной фазы и описывается коэффициентами А для диффузии Эд1(и, В для продольной диффузии и С для массопер оса между подвижной и неподвижной фазами. Коэффициент А ошссывает расстояние, проходимое потоком подвижной фазы до того, как его скорость значимо изменяется под действием сорбента. Это изменение скорости назьшается диффузией Эдди (или вихревой диффузией. —Пер.). Следующее уравнение более подробно описьшает модель [c.239]

Рмс. 5.1-5. Вклад диффузионной составляющей В Л л массооер№оса Смй н Сзй в высоту тарелки Н. [c.240]

Влияние продольной диффузии на высоту тарелки обратно пропорционально линейной скорости, поэтому можно сказать, что диффузия уменьшается с увеличением скорости потока подвижной фазы. Напротив, высота тарелки уменьшается при увеличении линейной скорости из-за эффектов массопереноса. Этот эффект возникает, потому что для массопереноса мех фазами требуется конечное время. Часто в проточной системе недостаточио времени для достижения состояния равновесия, так что уменьшение массопереноса становится более очевидным при увеличении скорости потока. [c.240]

Рассчитайте длину хроматографической колонки, обеспечивающей удерживание двух соединений А и В с кс ффициентом селективности а = 1,05 при разрешении Ла — 1 коэффициевт емкости для второго пика = 2,0 высота тарелки Н — 1мм. [c.245]

В этом уравнении неизвестно число теоретических тарелок N. Однако его можно следующим образом рассчитать, зная коэффициент селективностн, разрешение и ширину пика. Высота тарелки зависит от среднего времени удерживания двух пиков и их ширины (ур. 5.1-16) [c.245]

Опипигге взаимосвязь между высотой тарелки и скоростью подвижной фазы в хроматографической колонке. [c.246]

Из динамической теории хроматографии можно еделать вывод, что высота тарелки непосредственно связана с размером частиц сорбента через коэффициент массопереноса См (табл. 5.1-3). Следовательно, уменьшение размера частиц снижает высоту тарелки и повышает эффективность разделении колонки. [c.265]