Колонки теория

Во многих из названных выше монографий и руководств по тонкослойной хроматографии помимо методических вопросов и вопросов обзорного характера обсуждаются вопросы теории хроматографии в тонких слоях. Следует, однако, отметить, что по сравнению с хроматографией на колонках теория тонкослойной хроматографии разработана еще недостаточно, и во многих случаях условия разделения смесей приходится подбирать эмпирически. Для разработки теории тонкослойной хроматографии много сделано Б, Г. Беленьким и его сотрудниками [22—24]. [c.9]

Для рассмотрения процессов хроматографического размывания используют четыре теории теория теоретических тарелок, молекулярно-кинетическая теория, теория моментов и теория скоростей (теория макроскопических постоянных). Как было указано выше, из-за многих геометрических неопределенностей в колонке теория с использованием молекулярно-кинетических представлений не получила развития. Ниже будут рассмотрены только теории тарелок, моментов и скоростей. [c.38]

С помощью капиллярной хроматографии можно быстро решать особо тонкие и сложные аналитические задачи. Кроме того, применение капилляров в качестве колонок" представляет интерес по той причине, что они могут рассматриваться как более простые модели в теории хроматографической колонки, позволяющие получить полезные теоретические и практические выводы при точном контроле экспериментальных условий. [c.551]

Этот прием—разбивка колонки на тарелки—представляет по существу замену реальных процессов, непрерывно протекающих в хроматографической колонке, эквивалентным по результатам периодическим процессом, также приводящим к размыванию полосы компонента, введенного на первую ступень такой эквивалентной колонки он полезен тем, что позволяет легко получите уравнение, описывающее форму размываемой полосы. Уравнение такого же вида получается и из диффузионно-массообменной теории, что, как будет показано ниже, позволяет связать обе теории и выразить высоту эквивалентной теоретической тарелки в функции скорости потока газа-носителя. [c.576]

Теория термической диффузии применительно к жидкостям достаточно сложна [24—28]. По мнению Крамерса и Броуде [24], при термодиффузионном разделении углеводороды располагаются по степени цикличности по всей длине колонки. При этом было выдвинуто четыре основных фактора, влияющих на разделение. В нижней части колонки будут концентрироваться [c.330]

В задачу теорий хроматографической колонки входит установление законов этого движения. Существующие теории [c.19]

Таким образом, уравнение (1.23) связывает эффективный коэффициент диффузии Оэфф, выведенный на основании теории скоростей, с ВЭТТ, определяющей эффективность хроматографической колонки согласно теории тарелок. Сопоставление уравнения (1-23) с уравнением (1.17) позволяет получить уравнение, связывающее [c.28]

Из рассмотрения основных положений и выводов теории тарелок следует, что она хотя и является формальной, так как основана на допущении, что хроматографический процесс является дискретным, позволяет рассчитывать одну из важнейших характеристик хроматографической колонки — ее эффективность. Кроме того, она позволяет сопоставить уравнения, вытекающие из теории тарелок, с уравнениями, выведенными на основании теории скоростей, установить связь между ними и тем самым связать эффективность колонки с факторами, вызывающими размывание и, следовательно, влияющими на эффективность. [c.30]

Рассмотрим хроматографическое разделение смеси двух однозарядных ионов В+ и С+ на катионите с противоионом А+. Теория допускает, что обмен каждой пары ионов происходит независимо друг от друга. Тогда в колонке, заполненной катионитом А2, будут происходить следующие обменные реакции [c.107]

Влияние свойств неподвижной жидкой фазы на размывание хроматографических зон. Теория хроматографической колонки в газовой хроматографии рассмотрена в гл. I. Все основные ее положения и выведенные закономерности остаются справедливыми и для газо-жидкостной хроматографии. [c.179]

ТЕОРИИ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ [c.18]

Теория равновесной хроматографии базируется на допущении мгновенности процесса адсорбции-десорбции в хроматографической колонке. Основная задача теории равновесной хроматографии — установить зависимость между скоростью передвижения компонента по слою сорбента и его сорбируемостью. [c.37]

Одна из главных задач теории неравновесной хроматографии — изучить размывание хроматографических полос. Это явление может быть обусловлено различными факторами процессами, протекающими в колонке, медленностью сорбции и десорбции при наличии потока газа-носителя и др, Предполагается, что в линейной области изотермы сорбции эти факторы действуют независимо друг от друга. В совокупности же они приводят к расширению хроматографических полос и перекрыванию пиков разделяемых веществ на хроматограмме. [c.46]

Влияние диффузионных и кинетических факторов на процесс разделения бывает настолько сильным, что разделение вообще не произойдет даже при значительной разнице коэффициентов распределения. Явление размывания полос в реальной хроматографической колонке очень сложное и как всякое сложное явление может быть изучено лишь по частям и лишь приближенно на основе теорий, устанавливающих зависимость между некоторой мерой размывания и указанными факторами. Важное значение имеет также опре деление относительной роли каждого из этих факторов в данном Явлении, [c.46]

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]

Уравнение материального баланса в равновесной теории. Абсолютная и относительная скорости перемещения вещества вдоль слоя адсорбента или растворителя в хроматографической колонке связь этих скоростей с константой и с изотермой распределения адсорбции или растворимости. Идеальная равновесная хроматография. Влияние формы изотермы адсорбции или растворимости на форму задней и передней границ хроматографической полосы в рамках равновесной теории. Время удерживания и удерживаемый объем, их связь с константой равновесия, зависимость от температуры колонки, связь с теплотой и энтропией адсорбции или растворения. Приведение удерживаемого объема к нулевому перепаду давления в колонке и к малой величине пробы. [c.296]

Конструкции и применения других деталей и узлов газового хроматографа. Измерители скорости потока газа-носителя. Разделительная колонка с термостатом и программированием температуры. Способы заполнения колонок, определение параметров колонки (поперечного сечения, газового пространства, коэффициента проницаемости, средней толщины пленки жидкой фазы и доли свободного поперечного сечения, занимаемого пленкой жидкой фазы). Капиллярные колонки. Характерные отличительные особенности с точки зрения теории и возможностей практического применения. Аппаратурное оформление. Воздушные [c.298]

По аналогии с теорией днстилляционных колонн хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней — тарелок, через которые периодически проходят порции газа. Каждая тарелка содержит подвижную (газовую или жидкую) и неподвижную (жидкую или твердую) фазы. Предполагается, что за время нахождения порции газа на тарелке успевает установиться равновесие между подвижной и неподвижной фазами для всех компонентов. Таким образом,.хроматографический [c.89]

Влияние объема дозы д на ВЭТТ весьма существенно, поскольку объем дозы в колонке после ее ввода непосредственно связан с шириной пика на хроматограмме, которая, в свою очередь, связана с высотой теоретической тарелки. Согласно теории теоретических тарелок следует, что проба не должна превышать емкости одной теоретической тарелки. Заменяя число теоретических тарелок /V высотой теоретической тарелки И, согласно формулам (IV. ) и (IV. 16), получим [c.138]

Протекание процесса количественно характеризуется одной или несколькими величинами например, хроматографическое разделение может характеризоваться критерием разделения, эффективностью колонки и т. д. Такие величины в теории планирования эксперимента называют функциями отклика и обозначают буквами [c.148]

Поэтому наибольшее распространение получили более формальные объяснения работы колонок теория эквивалентных тарелок А. Мартина, диффузионная теория Дж. Ван-Деемтера и теория критерия разделения А. А. Жу-ховицкого и Н. М. Туркельтауба. Эти теории приближенно учитывают диффузионные и кинетические факторы и базируются на полуэмпирических и эмпирических константах. [c.25]

Нередко для выделения определяемых компонентов используют жидкостную хроматографию на колонке. Теория и методы жидкостной хроматографии применительно к анализу воды описаны в гл. 1 и 12. В работе Версино и сотр. [24] проведено сравнительное изучение пригодности колонок нескольких типов для выделе- [c.370]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Отмеченная выше неопределенность геометрии колонки мешает применению чисто молекулярно-кинетической трактовки явлений, происходящих в колонке. Поэтому наибольшее распространение получили более формальные способы рассмотрения работы колонки (при упрощающем допущении о линейности изотермы распределения)—теория эквивалентных тарелок Мартина и диффузионно-массообменная теория Ван-Димтера, приближенно учитывающая эти факторы с помощью так называемых эффективных полуэмпирических и эмпирических констант. [c.575]

В теории тарелок хроматографическая колонка по аналогии с дестилля-ционной колонкой разбивается на ряд последовательных ступеней тарелок , через которые газ проходит периодическими толчками . Тарелка содержит газовую и неподвижную фазы. За время каждого такого толчка на тарелках успевает установиться равновесие между газом и неподвижной фазой для всех компонентов. Очевидно, что введение пробы, например, одного компонента в газ, поступающий на первую тарелку, приведет к распределению зтого компонента между газом и неподвижной фазой. При следующем толчке газа на вторую тарелку вместе с газом-носителем поступает меньшее количество компонента, так как часть его останется в неподвижной фазе и частично десорбируется в чистый газ-носитель, поступивший на первую тарелку. По мере повторения [c.576]

В теории тарелок реальный непрерывный хроматографический процесс был заменен эквивалентным по результатам идеальным равновесным периодическим процессом, при котором размывание полосы компонента в газе-носителе вызывалось последовательной серией равновесных распределений этого ком-аонента между подвижной газовой и неподвижной твердой или жидкой фазалш на отдельных ступенях колонки. В начале предыдущего параграфа (см. стр. 575) было отмечено, что физические причины размывания хроматографической полосы различны они связаны как с процессами диффузии в движущемся газе [c.580]

В табл. 61 приведены фцзико-хнлшческие свойства некоторых алкил ированных крезолов. Как видно из приведенных данных, дна изомерных ди-трет-бутилкрезола отличаются по температуре кипения почти на 20° С. Это позволяет разделить данные изомеры перегонкой в вакууме в колонке эффективностью порядка 25—30 теор( т(1ческнх тарелок. [c.401]

Работа II. Определение эффективности лабораторной ректификационной колонки периодического действия Сырьем слз ит н.гептан и толуол. При режиме полного орошения и режиме рабочего орошения насадочной колонны определяются составы дистиллята и остатка, используемые для расчета числа равновесных тарелок, БЭТТ и движугцей силы массообмена. Расчет тарелок ведется графически и с помощью ЭВМ. Кроме того, вычисляется по формуле Фенекс средняя относительная летучесть. Изучается теория расчета периодической ректификап ии. [c.275]

Попытаемся сопоставить уравнение распределения вещества в хроматографической зоне (1.11), выведенное на основании теории скоростей, с уравнением (1-18), вытекающим из теории тарелок. Для этого примем за х абсциссу, равную расстоянию от момента ввода вещества в колонку до точки, в которой концентрация в зоне равна С, т. е. х= п. За Хо примем абсциссу, соответствующую центру зоны, т. е. Xo = . Тогда рп макс= 1 н/ тар = Л, т. е. Рпмакс рЭБНО [c.27]

Теория осадочной хроматографии развита К. М. Ольщановой [24], а также В. В. Рачинским и А. А. Лурье [25]. При рассмотрении поведения осадков в колонке или в тонком слое принимают, что равновесие между раствором и осадителем, находящимся в твердой фазе, устанавливается практически мгновенно, кроме того, пренебрегают наличием продольной диффузии. Эти допущения вполне обоснованны, так как практически на процесс разделения смеси веществ методом осадочной хроматографии эти явления не оказывают существенного влияния. [c.161]

Однако при этом снижается эффективность разделения. Поэтому установление связи между диаметром колонки и ее удельной нагрузкой, с одной стороны, и эффективностью разделения — с другой является основной задачей теории препаративной газовой хроматографии. [c.205]

В задачу теории хроматографической колонки входит установление законов этого движения. Существующие теории рассматривают процесс хроматографирования с различных позиций, однако все они базируются на характере изотермы сорбции хроматографируемого вещества на выбранном сорбенте, а также скорости установления состояния межфазного равновесия. Первое определяет статику сорбции, второе — кинетику. [c.18]

Согласно теории Мартина и Синджа, для описания процесса раз-делеБия веществ по слою сорбента в хроматографической колонке последняя мысленно разбивается на ряд последовательных элементарных участков — тарелок . Поэтому теория Мартина и Синджа получила название теории тарелок. [c.31]

Применение проявительного варианта в препаративной хроматографии позволяет осуществлять периодическое разделение смеси веществ. Для повышения производительности метода увеличивают диаметр колонки, что дает возможность значительно увеличить объем пробы. Оба эти фактора, однако, снижают эффективность разделения. Поэтому установление связи между диаметром колонки и ее удельной нагрузкой, с одной стороны, и эффективностью разделения, с другой — является основной задачей теории препаративной газовой хроматографии. [c.150]

Трудность выбора концентрации вытеснителя в проявителе, взаимная диффузия на границе зон, препятствующая получению на выходе из колонки достаточно чистых компонентов разделяемой смеси, а также длительность процесса разделения затрудняют пользование этим способом в аналитических целях. Поэтому он не получил применения в анализе. Однако для препаративных целей способ не потерял значения, так как возможность использования таких высокоактивных и доступных адсорбентов, как активированные угли, позволяет достигать высокой производительности. Достоинством способа является также то, что зоны не размываются, как это найдидается при элюентном способе. Теория, методика и аппа- [c.17]

Программирование температуры — вариант элюентного способа, при котором разделение проводится не при постоянной температуре (как при классическом элюентном способе), а при постепенном или скачкообразном нарастании температуры по всей длине колонки. В отличие от хроматермографического варианта градиент температуры вдоль колонки и движущаяся электропечь отсутствуют, что намного упрощает конструктивно систему нагревания колонки и создает преимущества в развитии и применении этого варианта перед хроматермографией. Однако, как показали Жуховицкий и Туркельтауб, отсутствие движущегося градиента температуры по слою сорбента не позволяет получить столь большое обогащение концентрации компонентов на выходе из колонки, как при наличии градиента температуры. Тем не менее постепенный рост температуры при постоянной скорости потока газа-носителя ускоряет вымывание из колонки сильно удерживаемых компонентов и создает благоприятные условия для разделения многокомпонентных смесей. Программирование температуры означает, что повышение температуры в течение времени процесса разделения производится с некоторой выбранной постоянной или переменной скоростью, т. е. по заданной программе. Колонку нагревают электрическим нагревателем, питаемым от автотрансформатора, соединенного с автоматическим регулятором — задатчиком скорости изменения температуры. Теория, методика и аппаратура данного варианта подробно изложены в монографии канадских ученых Харриса и Хэбгуда (см. приложение), [c.19]

Принцип градиентно-элюентного варианта заложил Цвет. Он для ускорения вымывания из колонки зеленых, наиболее сильно сорбирующихся пигментов к проявляющему растворителю — петро-лейному эфиру — добавлял, этиловый спирт. Этим приемом до сих пор пользуются многие исследователи (в основном биологи), причем в процессе опыта часто добавляют к проявляющему растворителю не одно сильно сорбирующееся вещество, а несколько в последовательности, соответствующей увеличению их полярности. Такая последовательность определяется так называемым элюотроп-ным рядом. Усовершенствовали градиентно-элюентный вариант шведские ученые Тизелиус и его сотрудники в начале пятидесятых годов. Но теория не была разработана. Жуховицкий и Туркельтауб в 1954 г. предложили назвать этот вариант адсорбционным спектральным анализом и сделали попытку разработать теорию применительно к газовой хроматографий. Однако практического применения в газовой хроматографии в отличие от жидкофазной хроматографии этот вариант не получил. Основными препятствиями здесь являются трудности, возникающие при детектировании разделяемых компонентов, поскольку одновременно детектируется переменная концентрация вытеснителя, а также возникает необходимость менять или регенерировать адсорбент после каждого опыта. Это смещает нулевую линию на выходной кривой и вызывает потерю времени на замену и регенерацию адсорбента. [c.20]

Согласно этой теории причина размывания хроматографических полос обусловлена диффузией в газе и порах сорбента, а также массообменом между газом и неподвижной фазой. Сама диффузия имеет сложный характер. В реальной хроматографической колонке могут происходить следующие виды диффузии а) молекулярная диффузия, обусловленная тепловым движением молекул б) вихревая диффузия, вызываемая завихрением газа вокруг зерен насадки в) недостаточная скорость массопередачи из газовой фазы к поверхности неподвижной жидкости (в ГЖХ) или к поверхности твердого адсорбента (в ГАХ), обусловленное внешней диффузией, или замедленной внешнеди( узионной массопередачей недостаточная скорость миграции молекул адсорбированного вещества с поверхности неподвижной фазы внутрь неподвижной фазы, обусловленное замедленной внутренней диффузией или замедленной внутридиффузионной массопередачей. Последние два вида диффузии направлены поперек [c.52]

Размывание хроматографической полосы и его физические причины. Главные направления в развитии теории неравновесной хроматографии теория тарелок и теория эффективной диффузии. Различие между этими теориями. Форма выходной кривой в неравновесной хроматографии при идеальной изотерме. Теория тарелок. Понятие об эффективности хроматографической колонки с точки зрения теории тарелок. Уравнение материального баланса и уравнение хроматографической кривай в теории тарелок. [Иирина хроматографического пика на разных его высотах. Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ). Способы определения числа теоретических тарелок. [c.296]

Принцип градиентно-элюентного варианта заложил М. С. Цвет. Для ускорения вымывания из колонки зеленых, наиболее сильно сорбирующихся пигментов он добавлял к проявляющему раство рителю — петролейному эфиру — этиловый спирт. Этим приемом до сих пор пользуются многие исследователи (в основном биологи), причем в процессе опыта часто добавляют к проявляющему растворителю не одно сильно сорбирующееся вещество, а несколько, в последовательности, соответствующей увеличению их полярности. Такая последовательность определяется так называемым элютропным рядом. Усовершенствовали градиентно-элюент-ный вариант Тизелиус и его сотрудники (Швеция) в начале 50-х годов. Но теория не была разработана. А. А. Жуховицкий и [c.19]

Согласно диффузионно-массообменпой теории (теория эффективной диффузии) причина размывания хроматографических полос обусловлена диффузией в газе и порах сорбента, а также массооб-меном между газом и неподвижной фазой. Сама диффузия имеет сложный характер. В реальной хроматографической колонке могут наблюдаться следующие виды диффузии [c.95]