Тарелка теоретическая высота, влияние диффузии

Влияние природы газа-носителя на эффективность колонки легко проследить по уравнению (1.24), из которого следует, что высота, эквивалентная теоретической тарелке Я, зависит от коэффициента молекулярной диффузии газа I) и от скорости потока газа. [c.59]

Сравнение уравнений (2.80) и (2.81) с уравнением (2.79) показывает, что экспоненциальное увеличение коэффициента диффузии с повышением температуры способствует уменьшению величины ВЭТТ. Коэффициент распределения Dg не оказывает существенного влияния на величину ВЭТТ. В некоторых случаях высота теоретической тарелки увеличивается с повышением температуры. [c.68]

Были исследованы причины размывания пика в колонках с внутренним диаметром 7,6 и 25 см. Найдено, что главным фактором, определяющим высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ), является набивка колонки только улучшением способа набивки ВЭТТ может быть снижена с 20 до 2 мм. Способ набивки оказывает влияние в результате наличия распределения скоростей по поперечному сечению колонки и радиальной диффузии. [c.302]

В капиллярной хроматографии колонкой служит тонкий капилляр с внутренни.м диаметром 0,1—0,5 мм, на внутреннюю стенку которого наносят неподвижную фазу. В таких колонках отсутствует вредное влияние вихревой диффузии и высота тарелки составляет доли миллиметра, т. е. значительно меньше, чем в насадочных колонках. Кроме того, проницаемость капилляра также значительно выше. Например, для капилляра диаметром 0.4 мм /2пр = 42- 10- см2, д обычных насадочных колонок — порядка 0,044-10 см , т. е. почти на два порядка ниже. Высокая проницаемость капилляров позволяет применять колонки в десятки и сотни раз длиннее, чем насадочные, и достигать эффективности в десятки и сотни тысяч теоретических тарелок. Длина капиллярных колонок составляет обычно несколько десятков метров, в редких случаях — несколько сотен метров. [c.55]

Влияние обоих неравновесных слагаемых на высоту теоретической тарелки уменьшается с ростом температуры, так как при этом увеличиваются коэффициенты диффузии растворенного вещества в обеих фазах. Прочие факторы, влияющие на коэффициент диффузии в фазе ионита, были рассмотрены в главе 4. [c.129]

Различие в оптимальных высотах теоретических тарелок (см. рис. 3) при использовании в качестве газа-носителя водорода и азота свидетельствует о том, что диффузия в жидкой фазе оказывает значительное влияние на высоту тарелки, если количество жидкой фазы равно 30 вес. % твердой фазы. Так как минимальные высоты тарелок для водорода и азота на колонке с 10% жидкой фазы оказались одинаковы, то указанным влиянием в этих условиях можно пренебречь. [c.44]

В ионообменной хроматографии при уменьшении размеров зерен ионита возрастает поверхность обмена и высота теоретической тарелки уменьшается. То же происходит и при уменьшении скорости протекания жидкости через колонку. Здесь можно очень сильно уменьшить эту скорость мешающее влияние продольной диффузии при этом не сказывается. [c.174]

Константа А связана с действием вихревой диффузии, кото-, рая зависит от размера частиц и плотности заполнения колонки, величина В связана с коэффициентом диффузии молекул в подвижной фазе, это слагаемое учитывает действие продольной диффузии, а С характеризует кинетику процесса сорбция-десорбция, массопередачу и другие эффекты. Влияние каждого слагаемого уравнения (17.13 на величину Я в зависимости от скорости подвижной фазы показано на рис. 17.6. Первое слагаемое дает постоянный вклад в Н. Вклад второго слагаемого существен при небольшой скорости потока. С увеличением скорости подвижной фазы влияние третьего слагаемого возрастает, а доля второго уменьшается. Суммарная кривая, характеризующая зависимость Н от скорости потока, представляет собой гиперболу. При небольшой скорости потока высота, эквивалентная теоретической тарелке, уменьшается, а затем начинает возрастать. Поскольку эффективность колонки тем выше, чем меньше высота, эквивалентная теоретической тарелке, оптимальная скорость подвижной [c.324]

На эффективность разделения веществ влияет размер частиц твердого носителя. Установлено, что между диаметром зерен носителя и временем удерживания компонента существует обратно пропорциональная зависимость. Влияние размера частиц носителя на эффективность разделения учитывается в уравнении Ван-Деемтера с помощью множителя dp. Действительно, с увеличением размера зерен носителя (как следует из этого уравнения) увеличивается высота эквивалентной теоретической тарелки и, следовательно, уменьшается эффективность разделения. Но, с другой стороны, уменьщение зерен должно достигать оптимальной величины, чтобы не вызвать сильного возрастания другого члена уравнения X, так как при уменьшении зерен носителя возрастает сопротивление хроматографической колонки массопередаче. Изучение зависимости ширины хроматографического пика от размера зерен показало, что при определяющей роли продольной диффузии ширина пика ( л) не зависит от размера частиц, при определяющей роли внешней диффузии х пропорциональна d и, наконец, при определяющей роли внутридиффузионной массопередачи ц пропорциональна диаметру зерна dz [55]. [c.35]

Улучшение приведенной высоты тарелки с увеличением отношения авторы объясняют облегчением массопереноса в газовой фазе вследствие нерегулярности структуры упаковки. Подсчет на электронной машине коэффициентов Ван-Деемтера А, В и g показал, что вихревая диффузия не влияет на высоту теоретической тарелки продольная диффузия дает всего до 15% высоты теоретической тарелки. Следовательно, основной вклад в размывание авторы приписывают влиянию массопереноса в газовой фазе. Согласно уравнению Гиддингса (см. уравнение 3) для внешней массопередачи от- [c.13]

Наконец, можно отметить, что на размывание полос э.пюировапия оказывает влияние перемешивание, связанное с продольной диффузией в промежутках между зернами. Теоретически это влияние увеличивается с ростом температуры и уменьшением скорости протекания. Впрочем, влияние продольной диффузии на высоту теоретической тарелки мало, и в ионообменной хроматографии им обычно можно пренебречь. [c.129]

Из уравнения (17) следует, что с уменьшением величины ёр снижается и высота теоретической тарелки, т. е. чем меньше диаметр частиц, тем выше разрешение (более узкие зоны). Однако на практике нецелесообразно использовать слишком мелкие гранулы, поскольку в этом случае скорость потока падает, а время эксперимента соответственно растет. Кроме того, как следует из уравнения (16), в случае падения скорости потока начинает сказываться отрицательное влияние диффузии (которой соответствует первый член в правой части уравнения), имеющей тенденцию увеличить высоту теоретической тарелки. Что касается разделения белков, то нет оснований считать, что частицы геля слишком малы, поскольку, как показали многочисленные эксперименты, скорость элюирования является вполне удовлетворительной. При фракционировании высокомолекулярных белков иногда предпочтительно использовать вместо декстрана н [c.249]

Одна из главных задач теории неравновесной хроматографии — изучение причин размывания хроматографических полос. Это явление может быть обусловлено диффузионными и кинетическими факторами. Их влияние на процесс разделения может быть настолько велико, что даже при значительной разнице коэффициентов распределения вещества могут не разделиться. Явление размывания полос в реальной хроматографической колонке очень сложно и может быть описано лишь приближенно на основе теорий, устанавливающих зависимость между мерой размывания и указанными факторами. Для описания неравновесной ГХ чаще всего используются теория теоретических тарелок и теория эффективной диффузии. Обе теории основаны на допущении о том, что хроматографический процесс протекает в линейной области изотермы распределения (п ГЖХ) или изотермы адсорбции (в ГАХ), Количественной мерой размывания в первом случае является высота теоретической тарелки Н, во втором — эффективный коэффициент диффузии Дэфф. [c.334]

Полученный параметр представляет собой отношение заданной уравнением (129) теоретически достижимой высоты, эквивалентной теоретической тарелке, к полученной на опыте при оптимальных условиях высоте, эквивалентной тарелке разделения, /imin(3K n). Чем меньше СЕ, тем лучше прошло нанесение на поверхность неподвижной жидкости. Однако, как показано авторами работы [80], параметр эффективность покрытия , определяемый уравнением (130), является упрощенной моделью реального процесса и не отражает его в достаточной степени. В частности, для малых диаметров капилляров необходимо учитывать диффузию в неподвижной фазе, а также отношение давления на входе и выходе колонки р,/ро- Для идеального тонкослойного капилляра следует обращать внимание также на влияние фазового отношения , емкости удерживания разделяемых компонентов, природу газа-носителя, свойства неподвижной жидкости, стабильность пленки и прежде всего на состояние внутренней стенки трубки. Хотя в практике эксперимента еще не достигнут теоретически предсказываемый предел, за последние 20 лет был проведен целый ряд интересных хроматографических анализов с помощью тонкослойных капиллярных колонок. В качестве примеров можно назвать разделение гомологов анизола (хроматограмма приведена на рис. П.31) и разделение смеси пестицидов (рис. II.32). Изготовление и применение тонкослойных капиллярных колонок может получить дальнейший импульс в своем развитии в связи с появлением гибких кварцевых капилляров. Химическая чистота материала трубки, ее инертная и однородная поверхность, несомненно, дадут возможность проводить анализ полярных веществ и, кроме того, повысить максимально допустимую температуру находящейся в капилляре неподвижной жидкости. В работе Липского и др. [81], указывающей направление дальнейших работ в этой области, проведены разделения на 25-метровой колонке, изготовленной из кварцевых капилляров. Для диметилфенола при /г = 4,5 высота, эквивалентная теоретической тарелке, составила [c.116]

Теории, основанные на концепции теоретических тарелок, предполагают, что все протекаюшие в колонке процессы могут рассматриваться как взаимно независимые. Это предположение чаще всего справедливо, если скорость результирующего процесса определяет один из процессов. Однако обычно протекающие в колонке процессы влияют друг на друга, и это отражено в уравнении, выведенном для определения высоты, эквивалентной теоретической тарелке. Хотя Гиддингс [25] показал, что в некоторых случаях необходимо включать члены, характеризующие влияние вихревой диффузии и массопереноса в газовой фазе в один член уравнения, Вичар и Новак [89] показали зависимость массопереноса в жидкой фазе от массопереноса в газовой фазе. В качестве примера мы приведем уравнение Гиддингса [25], которым следует пользоваться при высоких скоростях потока газа-носителя [c.165]

А, в, с — члены, характеризующие влияние турбулентной и молекулярной диффузии и сопротивление массонередаче Н — высота, эквивалентная теоретической тарелке А, — статистическая неоднородность набивки колонки у — поправочный коэффициент, характеризующий кривизну капилляров — средний диаметр частиц твердого носителя Дт, Дт — коэффициенты диффузии в газообразной и жидкой фазах V —линейная скорость газа-носителя в наполненной колонке к —произведение коэффициента распределения к) на отношение объема жидкости к объему газа в хроматографической колонке — эффективная толщина пленки жидкой фазы, которой покрыты частицы твердого носителя. [c.17]

При определении К, а из Vr, i хроматографический опыт ста--раются проводить так, чтобы влияние кинетических и диффузионных факторов на хроматограмму было бы как можно меньше. Иными словами, в этом опыте стремятся приблизиться к предельному случаю идеальной хроматографии. С этой целью, во-первых, стараются сократить пути внутренней диффузии при использовании непористых или макропористых адсорбентов С возможно более однородной поверхностью, близкими и небольшими (однако не вызывающими чрезмерного повышения давления у входа в колонну) размерами зерен правильной формы и равномерной их упаковкой. Во-вторых, скорость потока газа подбирается близкой к оптимальной, т. е. к той, при которой высота, эквивалентная теоретической тарелке колонны, получается минимальной. [c.61]