Градиент температуры при хроматермографии

Стационарная хроматермография. Сущность метода — в одновременном воздействии на разделяемую смесь потока газа-носителя и движущегося температурного поля. Одним из наиболее важных результатов такого воздействия является сжатие хроматографической зоны, что приводит к значительному улучшению разделения. Такое сжатие может произойти, если замыкающий край зоны будет двигаться вдоль слоя сорбента под действием температурного поля с градиентом температуры, возрастающим в сторону, противоположную направлению потока (рис. 1.20). [c.63]

Уравнение (125) характеризует ширину хроматографической зоны. Действительно, из этого уравнения следует, что в данных условиях вещество может находиться на сорбенте только при свойственной ему характеристической температуре. Следовательно, при наличии градиента температуры зона вещества сжимается и концентрация его повышается. Таким образом, в отличие от обычной проявительной хроматографии, для которой характерно размывание зоны и как следствие этого снижение концентрации вещества, в хроматермографии происходит сжатие зоны и обогащение. Это свойство является важнейшей особенностью хроматермографии. Длящего характеристики можно ввести понятие коэффициента обогащения О. Он равен отношению максимальной концентрации в зоне Смакс к начальной концентрации вещества q [c.92]

Предложенный Жуховицким и Туркельтаубом [50] теплодинамический метод хроматермографии в сочетании с фронтальным методом позволяет приблизиться к непрерывности. В теплодинамическом методе, подобно фронтальному, анализируемая смесь подается в колонку непрерывно. Однако в отличие от него, благодаря воздействию движущегося температурного поля, имеющего градиент температуры, происходят периодическое разделение смеси на отдельные компоненты и подготовка сорбента к приему следующих порций анализируемого газа. Направление градиента температурного поля в теплодинамическом методе противоположно направлению потока разделяемой смеси. Таким образом, подача газа в этом методе происходит непрерывно, а результаты анализа выдаются периодически — один раз за цикл. [c.93]

В отличие от обыкновенного элюентного способа благодаря градиенту температуры и движению температурного поля компоненты разделяемой смеси сосредоточиваются по длине колонки в определенных местах этого поля и движутся с одной и той же скоростью, равной скорости движения печи, по направлению к выходу из колонки. Одинаковая скорость движения компонентов разделяемой смеси после расстановки их по слою адсорбента в колонке является принципиальным отличием хроматермографии от обыкновенного элюентного способа, при котором именно различие скоростей передвижения зон компонентов, как уже говорилось, приводит к их разделению. [c.18]

Сочетание в одном процессе проявительного эффекта растворителя или газа-носителя и движущегося температурного поля с градиентом температуры обусловливает следующие преимущества хроматермографии, которых лишен обыкновенный классический элюентный способ 1) практически полностью устраняется вредный эффект размывания зон компонентов за счет криволинейности изо- [c.18]

Хроматермография получила применение в начальный период развития газовой хроматографии и осуществлялась в самодельных установках в 1951—1960 гг., когда еще почти не было промышленного выпуска газовых хроматографов. Это объясняется главным образом конструктивными трудностями, встретившимися при создании технически совершенной и компактной системы движущегося температурного поля с градиентом температуры. Кроме того, уже в то время начала применяться другая более простая система нагревания хроматографической колонки в процессе элюирования компонентов из нее — нагревание колонки равномерно по всей длине. Эта система получила широкое распространение под названием программирование температуры и в настоящее время осуществляется в большинстве газовых хроматографов промышленного производства. [c.19]

Хроматермографический вариант был предложен впервые советскими учеными А. А. Жуховицким и Н. М, Туркельтаубом в 1951 г. Хроматермография представляет собой разновидность проявительного способа, когда формирование хроматограммы происходит не только под действием промывания колонки проявляющим растворителем или газом-носителем, но и под действием движущегося температурного поля с градиентом температуры по длине колонки, создаваемым движущейся трубчатой электрической печью (рис. 1.5). Наличие дополнительного температурного фактора приводит к улучшению условий разделения многокомпонентной смеси. Принципиальным отличием хроматографии от обычного элюентного способа является одинаковая скорость движения распределенных по длине колонки компонентов смеси, равная скорости движения печи. [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 ходе 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, который задает скорость изменения температуры. [c.18]

Для увеличения степени разделения в хроматермографии необходимо, чтобы движение лучше адсорбирующегося вещества происходило при более низкой температуре, чем движение хуже адсорбирующегося. Тогда первый будет двигаться медленнее второго. Решение этого вопроса возможно, если температурное поле будет иметь градиент температуры со знаком, противоположным направлению потока газа-носителя. При этом различают два возможных варианта направление движения печи с обратным градиентом совпадает с направлением потока или оно противоположно направлению потока. В первом варианте на компоненты разделяемой смеси будет надвигаться поле с понижающейся температурой и движение компонентов будет тормозиться. Этот метод получил название метода адсорбционного торможения. Однако вследствие того, что метод требует специальных мер для преодоления возможности необратимой адсорбции, он не получил своего развития. [c.156]

В хроматермографии необходимо обеспечить изменение температуры колонки во времени и по ее длине. Это достигается либо применением движущихся печей с определенным градиентом температуры, либо специальным ступенчатым обогревом самой колонки с шаговым искателем. Изменение температурного поля при этом может быть как линейным, так и нелинейным. Возможно применение устройств для программированного изменения температуры. [c.171]

Преимущество хроматермографии состоит в том, что испарение жидкости, нанесенной на адсорбент, происходит под воздействием той же движущейся печи, которая служит для создания движущегося температурного поля с градиентом температуры. Одновременное воздействие потока газа-носителя облегчает испарение, которое благодаря этому происходит при температурах более низких, чем температуры кипения этих жидкостей. [c.200]

Это уравнение показывает, что разделение есть функция ilG и что минимальный возможный градиент температуры дает максимальное разделение до тех пор, пока в этот градиент входят характеристические температуры анализируемых веществ. Градиент выражается отношением (Г — Tg)IL, которое показывает, что можно улучшить разделение в степени, пропорциональной L (что подтверждается опытом работы в изотермических условиях). Как и в случае газовой хроматографии с программированием температуры, рассматриваемой ниже, наилучшее разделение получается при изотермическом процессе. Хроматермография является еще относительно новым методом, который, несомненно, будет широко изучаться, так как обеспечивает экономию времени в тех случаях, когда точность разделения имеет второстепенное значение. [c.344]

Таблица IX.12 Влияние знака градиента температуры на степень разделения при хроматермографии

Роль, которую в проявительном анализе играет увеличение длины слоя, в хроматермографии выполняет уменьшение градиента температуры. [c.257]

При нестационарной хроматермографии направление температурного поля изменяется на обратное по сравнению со стационарной хроматермографией. Это приводит к тому, что менее адсорбирующийся компонент движется при более высокой температуре, в результате чего увеличивается расстояние между компонентами и возрастает разделительная способность адсорбционной колонки. На этом принципе основан прибор для экспресс-анализа. Пользуясь в качестве сорбента активной окисью алюминия и применяя обратный градиент температуры, можно разделить сложную смесь углеводородов. На рис. 9 показана выходная кривая разделения смеси на таком приборе. [c.307]

В стационарной хроматермографии направления движения температурного поля и потока газа-носителя совпадают, а градиент температуры имеет обратное значение. [c.81]

Для осуществления этого варианта хроматермографии на колонку надевают цилиндрическую печь, по длине которой имеется градиент температуры и которая с помощью специального мотора может с разной скоростью двигаться по колонке (рис. VII, 6) [9]. [c.81]

Теплодинамический метод, разработанный Жуховицким, Туркельтаубом и Георгиевской (1953), представляет сочетание хроматермографии и фронтального анализа, рассматриваемого в следующем разделе. Теплодинамический метод позволяет анализировать смесь газов при непрерывном пропускании ее через колонку. Печь, внутри которой осуществляется постоянный градиент температуры, направление которого совпадает с направлением газового потока, непрерывно вращается с постоянной скоростью щ по кольцевой колонке, проходя при этом также вход и выход колонки. [c.422]

Жуховицкий, Вагин и Петухов (1955) предложили метод, отличающийся от стационарной хроматермографии тем, что в печи осуществляется обратный градиент температуры, т. е. температура повышается в направлении движения печи. В этом случае процессы, происходящие в колонке, носят принципиально иной характер и стационарное состояние не может установиться. [c.423]

В процессе хроматермографии компонентов смеси перемещаются при одновременном воздействии потока элюента и изменяющегося во времени и пространстве температурного поля. Так, для стационарной хроматермографии (основной вариант) движение температурной волны и элюента направлено в одну сторону, а градиент температуры — в противоположную. Все компоненты перемещаются со скоростью движения температурной волны. Температуру, при которой перемещаются компоненты вдоль сорбционного слоя, называют характеристической температурой компонента. [c.28]

В процессе хроматермографии перемещение компонентов смеси происходит при одновременном воздействии потока элюента и изменяющегося во времени и пространстве температурного поля. В зависимости от характера изменения этого поля различают стационарную и нестационарную хроматермографию, импульсную хроматермографию и т. д. При стационарной хроматермографии (основной вариант) движение температурной волны и элюента направлено в одну сторону, а градиент температуры—в противоположную. Все компоненты перемещаются со скоростью движения температурной волны. Температура, при которой осуществляется перемещение компонента по колонке, называется характеристической температурой этого компонента. [c.23]

Хроматермограф (рис. 101) [27] состоит из адсорбционной колонки 1, цилиндрической электрической печи 2, газовой бюретки 3, осушительной колонки 4 и реометра 5. В качестве адсорбента для наполнения колонки 1 применяют силикагель. Адсорбционная колонка с силикагелем помещена в электрическую печь 2. Благодаря этому в ходе анализа практически не наблюдается адсорбция двуокиси углерода силикагелем. Градиенты температуры внутри электрической печи получаются при помощи [c.232]

Недостаток стационарной хроматермографии — небольшое расстояние между хроматографическими зонами, меньшее, чем при изотермическом проявлении, что может затруднить разделение смеси. Для увеличения степени разделения в хроматермографии необходимо, чтобы движение лучше сорбирующегося вещества происходило при более низкой температуре, чем движение хуже сорбирующегося. Тогда первое вещество будет двигаться медленнее второго и расстояние между ними увеличится. Решение этого вопроса возможно в рамках нестационарной хроматермографии, т. е. если направление градиента температуры будет совпадать с направлением потока газа-носителя. [c.65]

Влияние повышения температуры на время удерживания в отсутствие подвижного температурного поля и градиента температуры вдоль колонки также исследовали Жуховицкий и Туркельтауб (1951, 1953, 1954, 1961), однако только после работы Даль Ногаре и Беннета (1958) хроматография с программированием температуры получила признание . В противоположность вариантам хроматермографии, которые следует рассматривать как новые методы, в случае газовой хроматографии с программированием температуры речь идет лишь о модифицированном проявительном методе, прп котором по определенной программе температура колонки в продолжение анализа непрерывно повышается. При этом каждый компонент достигает конца колонки при благоприятной для него температуре, так что сглаживания концентрационного профиля высококипящих компонентов (рис. 4) [c.19]

Вследствие того что чувствительность определений при стацхюнарпой хроматермографии выше по сравнению с изотермической, особенно для малолетучих компонентов, этот метод эффективен прежде всего для анализа микропримесей веществ. На хроматограмме всегда получаются острые пики, в одинаковой степени поддающиеся точному количественному расчету. Кроме того, размеры хвостов пиков существенно уменьшаются вследствие сжатия, обусловленного градиентом температуры. Это обстоятельство делает метод особенно эффективным при адсорбционной хроматографии. [c.421]

Одним из наиболее важных результатов одновременного воздействия на хроматографическую полосу потока газа-носителя и температурного поля является сжатие полосы, что и приводит к существенному улучшению разделения. Такое сжатие может произойти, если замыкающий край полосы будет двигаться быстрее, чем передние слои. Чтобы это осуществить, требуется наличие движущегося температурного поля с градиентом температуры, возрастающей против направления потока газа-носителя. Если условия действия потока газа-носителя с одновременным действием температурного поля с температурой, возрастающей в направлении, противоположном направлению движения газа, соблюдаются, то мы имеем дело со стационарной хроматермографией. Теория стационарной хроматермо-графии разработана А. А. Жуховицким и И. М. Туркельтаубом [7]. [c.153]

В хроматографической практике, несмотря на указанные выше преимущества при анализе нримесей, хроматермография применяется существенно реже, чем хроматография с программированием темнературы, что, по нашему мнению, связано в первую очередь с необходимостью использовать более сложное оборудование. В работе [1071 и позже в работе [1081 предложен новый вариант хроматермографии, в котором разделение осуществляется одновременно на всей длине колонки в условиях отрицательного градиента температур. Этот вариант хроматермографии заключается в использовании для разделения постоянного температурного градиента вдоль колонки совместно с программированием температуры. [c.66]

Исследования ироводилн иа хроматермографе № 5, на колонке сечением 1,33 см . Длину слоя адсорбента изменяли от 10 до 80 см, градиент температуры — от 0,65 до 2,8 град/см. Вещество наносили на адсорбент нри комнатной температуре. Были сняты выходные кривые бутана на диатомите, пропитанном вазелиновым маслом, [c.177]

Этот метод занхгхмает промежуточное положение между хроматермографией и методом движущегося слоя. Как и в методе движущегося слоя, в теплодинамическом методе пропсходит движение адсорбента по отношению к печи. Однако имеются три существенных отличия от метода движущегося слоя 1) в печи осуществляется некоторый заранее заданный градиент температуры 2) печь движется относительно адсорбента, что устраняет многочисленные трудности, связанные с его истиранием 3) отбор газа проводится в определенном месте слоя при заданной температуре, что приводит к периодическому получению средних концентраций за некоторые промежутки времени. [c.317]

Хроматермографический газоанализатор. На основании разработанного хроматермографического метода было предложено и испытано несколько модификаций хроматермографов. На рис. 57 приведена принципиальная схема одного из таких хроматермографов [22]. Хроматермограф состоит из разделительной и очистительной частей. Разделительная часть включает колонку с адсорбентом (силикагелем) и движушуюся электропечь с градиентом температуры вдоль ее оси (температура нижней части печи меньше, чем верхней). Очистительная часть состоит из двух барботеров с 40 %-ным раствором КОН для поглош,ения СО2 и колонки с СаСЬ для ногло-ш,ения паров воды, содержаш,ихся в воздухе. Перед очистительной системой имеется реометр для измерения скорости газа-носителя. На выходе из адсорбционной колонки для измерения концентрации веп] еств были использованы газовый интерферометр или термохимический газоанализатор. [c.175]

В нестационарной хроматермографии (рис. УИ,б, б) процесс проходит так же, как й в стационарной, однако градиент температуры в печи противоположен. Это приводит к тому, что слабосор-бируемые компоненты, уходя вперед по слою сорбента в пределах печи, попадают в область более высоких температур, где движение их ускоряется. Вещества же, которые сорбируются сильно, будут отставать и попадать в область более низких температур, где движение их будет тормозиться. [c.82]

В нестационарной хроматермографии направление градиента температур совпадает с направлением движения газа-носителя. При этом сильнее сорбирующиеся компоненты находятся при более низких температурах, что позволяет увеличить расстояние между максимумами пиков161. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология