Эффективность разделения влияние длины хроматографической

Основным элементом препаративного хроматографа является хроматографическая колонна, от эффективной работы которой зависит успех разделения. В подавляющем большинстве хроматографов в качестве колонн используют прямые цилиндрические металлические трубки, заполненные насадкой, которые соединяются между собой У-образными пустыми переходами меньшего диаметра. Для предотвращения заполнения насадкой переходов в нижней части колонн размещают металлические сетки. Соединительные переходы являются перераспределителями, облегчающими выравнивание концентраций в радиальном направлении и повышающие эффективность колонны. Поэтому длину отдельных секций колонн целесообразно брать не больше 1 м. Нет никаких точных рекомендаций относительно диаметра переходов, однако в большинстве случаев он составляет Д—7в от диаметра колонны. Прямые участки колонн диаметром 15 мм и более заканчиваются конусными переходами, причем угол конуса не оказывает существенного влияния на эффективность (во всяком случае при изменении его от 30 до 90°). Конус на выходе следует заполнять насадкой, чтобы избежать большого мертвого объема , тогда как входной конус лучше заполнять лишь частично (приблизительно на 80%). Кроме такой, наиболее распространенной конструкции колонн, в литературе описаны и другие конструкции. Спиральные и П-образные колонны большого диаметра использовать не рекомендуется, так как в них возникает дополнительное размывание полосы вследствие неодинакового пути движения и разной скорости компонента по наружной и внутренней части изгиба [c.127]

Здесь интересно отметить, что под влиянием значительных успехов капиллярной газовой хроматографии, позволяющей осуществлять разделение при эффективности порядка сотен тысяч теоретических тарелок, у ряда специалистов, занимающихся хроматографическим исследованием нефти и слабо знакомых с теоретическими вопросами хроматографии, начало укореняться мнение о том, что единственным фактором, обеспечивающим успех любого хроматографического разделения, является длина колонки, а тщательный подбор сорбента оптимальной селективности и других условий процесса не является определяющим. Разумеется, такое мнение следует считать ошибочным, и из того факта, что при исследовании нефтяных фракций весьма ярко проявляются преимущества газовой хроматографии, отнюдь не следует, что хроматографический анализ этих объектов представляет собой полностью решенную задачу. [c.6]

Кинг анализировал систему Нг—Оа—НТ—ОТ—Та на колонне длиной 7,2 м при температуре жидкого азота. -Картеру и Смиту удалось разделить смесь Нг—НТ—Тг при температуре —196° на колонке длиной 2,4 м, заполненной АЬОз с 20% РегОз. Расход газа-носителя (гелия) составлял 90 см ]мин. Использование комбинации катарометра с ионизационной камерой наряду с хроматографическим концентрированием трития позволило определить природную концентрацию трития. Эти же авторы изучали влияние природы насадки на эффективность разделения, [c.11]

В то время как амины и аминокислоты, несущие положительный заряд, более прочно удерживаются при более высоких значениях pH, для отрицательно заряженных сорбатов справедливо обратное. Систематические исследования, проведенные на серии N-бензоил-о, L-аминокислот, позволили глубже понять механизм взаимодействия сорбата с белком. Влияние изменения свойств подвижной фазы на величины к VI а демонстрирует рис. 7.10. Во-первых, удерживание в значительной степени возрастает с усилением гидрофобного характера аминокислоты (Ser > А1а> Phe). Во-вторых, увеличение суммарного отрицательного заряда белка с увеличением pH вызывает уменьшение к для всех шести соединений (вследствие ионного взаимодействия). Далее, влияние концентрации буфера можно объяснить усилением адсорбции вследствие ионных взаимодействий при низкой ионной силе. Небольшое, но вполне заметное возрастание к для наиболее сильно удерживаемых сорбатов при высоких концентрациях буфера вероятнее всего является результатом усиления гидрофобных взаимодействий. Поскольку ионные (кулоновские) и гидрофобные взаимодействия по-разному подвержены влиянию ионной силы, то оба эффекта приводят к возникновению минимума в адсорбции сорбата (к ) в определенной точке. И наконец, совершенно очевидно влияние органического растворителя-модификатора он всегда приводит к понижению удерживания сорбата и тем сильнее, чем более гидрофобен сорбат. Влияние pH и ионной силы на удерживание незаряженных соединений невелико, но выражено вполне отчетливо. Оно связано исключительно с изменениями в связывающем центре ХНФ. Добавление пропанола-1 вызывает уменьшение удерживания по сравнению с наблюдаемым у заряженных сорбатов, что свидетельствует о преимущественном вкладе в удерживание гидрофобных взаимодействий. Это подтверждает также наблюдаемое очень большое влияние на удерживание длины цепи алканола-1. Высшие спирты являются значительно более эффективными конкурентами за связывающий центр, а потому вызывают более быстрое элюирование сорбата. Возможность регулирования удерживания путем изменения подвижной фазы, которую демонстрирует схема 7.6, говорит о том, что эту особенность данных хроматографических систем можно использовать в целях оптимизации разделения. [c.135]

Хроматографическая колонка — главная составная часть, в которой достигается действительное разделение компонентов смеси. Колонка может быть изготовлена из прямой, согнутой или свернутой в спираль медной, алюминиевой, стеклянной или из нержавеющей стали трубки. Следует ограничить изготовление колонок из меди, так как этот металл сильно адсорбирует или реагирует с аммиаком, ацетиленами и др. Успех ГХ зависит от выбора колонки. Для обеспечения равномерной набивки трубки сначала наполняют твердым инертным носителем, на который в виде тонкой пленки нанесена нелетучая жидкость, а затем скручивают в спираль для увеличения длины колонок. Капиллярные колонки — это полые трубки малого диаметра, на стенки которых нанесена тонкая пленка жидкости. Наиболее эффективными являются прямые колонки, однако при работе в области высоких температур они вызывают некоторые затруднения. При скручивании трубки в спираль диаметр спирали должен быть в десять раз больше диаметра трубки. Это условие обязательно для уменьшения влияния диффузии и стеночного эффекта. [c.19]

На эффективность хроматографического разделения оказывают влияние различные факторы (диаметр и длина колонки, природа и количество неподвижной фазы, упаковка, зернение и структура сорбентов, скорость и природа газа-носителя, величина пробы, методы введения ее и т. п.). [c.15]

Сложилась практика указания в методиках разделения таких простых и физически наглядных параметров, как геометрические размеры колонок, расход подвижной фазы, время удерживания. Однако основной результат хроматографического процесса — разделение — напрямую связан не с этими параметрами, а со специфическими характеристиками термодинамической и кинетической природы, в первом приближении не зависящими от геометрических характеристик хроматографической системы — коэффициентами емкости, эффективностью и т. п. Поэтому при описании результатов хроматографических экспериментов коэффициенты емкости, эффективность, линейная скорость подвижной фазы должны указываться наряду с приведенными выше характеристиками. В большинстве случаев хроматографисты пользуются стандартным рядом длин колонок 25, 15 или 10 см. Многйе фирмы освоили выпуск более коротких колонок (вплоть до 3 см), заполненных особо мелкозернистыми сорбентами. Однако из теоретических основ метода ясно, что сама по себе длина колонки влияния на качество разделения не оказывает, а ее увеличение способствует увеличению продолжительности разделения. Действительно определяющим фактором является эффективность колонки, и именно ее необходимо указывать, описывая разделение. Это позволяет осознанно подходить к воспроизведению методик разделения и одновременно использовать возможности сокращения продолжительности анализа. Так, допустим, что согласно опубликованной методике разделение выполнялось на колонке длиной 25 см и эффективностью 5000 теоретических тарелок. По современным воззрениям такая колонка не может считаться высококачественной, однако примеров подобного рода в литературе, и даже новейшей, более чем достаточно. В настоящее время для получения указанной эффективности достаточно колонки длиной 10 см или даже 5 см. Поэтому имеется реальная возможность, сохранив все остальные параметры опыта постоянными, воспроизвести ранее достигнутое качество разделения на более короткой колонке и за более короткое (в 2,5—5 раз) время. Следовательно, выбор длины колонки и эффективности в каждом конкретном случае определяется той селективностью, которой обладает данная система по отношению к разделяемым соединениям, а также требованиями к быстроте разделения. [c.319]

Размеры колонки. В описании хроматографических процессов в колонке было отмечено, что эффективность )азделения возрастает с увеличением длины колоики, <ак следует из уравнения (19), расстояние между пиками пропорционально длине колонки. Казалось бы, что удлинняя колонку, можно практически разделить любую смесь. Однако известно см. Подвижная фаза , стр. 29, а также уравнение (18)1., что с удлинением колонки пик размывается и разделение ухудшается. Значит, существует оптимальная длина колонки. Установлено, что пользоваться колонками длиннее 15 м бессмысленно (это не относигся к капиллярным колонкам). Значение диаметра колонки непосредственно не входит в уравнения, характеризующие эффективность разделения, и, следовательно, эта вел 1чина не оказывает прямого влияния на разделение. Однако с целью сохранения оптимальной скорости при работе с колонками больн.их диаметров необходимо прибегать к повышенным расходам газа-носителя. Обычно применяют колонки диаметром 5—6 мм. В случае еще меньших диаметров приходится уменьшать пробу. (В колонках с большим диаметром имеется болына вот- [c.54]

Хубер с сотр. [60], напротив, ориентировались на сравнительно короткие колонки ( =1,5 м) с внутренним диаметром 1 мм, наполненные хромосорбом О AW-DM. S или сферосилом ХОС-005, пропитанные скваланом, в которых за счет применения ультразвука и протока газа-носителя при набивке колонки обеспечивается очень плотное заполнение. На примере разделения криптона, пентана и гексана был исследован ход кривой ван Деемтера для различных размеров частиц 0,063—0,071, 0,12—0,14 и 0,20—0,25 мм. На основе экспериментов, проводившихся как при нормальном давлении на выходе 0,1 МПа, так и при давлении 1 МПа при одинаковой средней скорости газа-носителя и, было установлено влияние давления и градиента давления на высоту, эквивалентную теоретической тарелке. В отдельных случаях кт1п оказалась меньше 0,2 мм. Это согласуется также с данными для колонок длиной 6 м и давлением на входе до 6 МПа [49]. Ввиду высокой эффективности разделения эти авторы рекомендовали такую хроматографию при высоком давлении на колонках с внутренним диаметром до 1 мм и диаметром частиц 0,055 мм для решения особенно сложных задач разделения. Вследствие значительной допустимой нагрузки пробой этот метод они рекомендовали также для анализа следовых количеств и хроматографического анализа, комбинируемого с масс-спектрометрией. Примеры анализа природного газа и бензина, а также смесей низших спиртов, кетонов, эфиров и углеводородов приведены на рис. И.25 и П.26. При уменьшении размера частиц достигается эффективность разделения (выраженная через /г), сравнимая с капиллярными колонками. Кроме того, коэффициент С в уравнении ван Деемтера становится очень малым, и повышение скорости газа-носителя вызывает лишь незначительное понижение эффективности разделения. [c.107]

В работе исследовалось влияние количества растворителя на структуру и газохроматографические свойства макропористых сополимеров стирола и дивинилбензола (С—ДВБ), уже названных ранее полисорб-1 . Изучались сополимеры с частицами размером 0,46—0,5 мм, получаемые полимеризацией 60% стирола и 40% п-дивинилбензола в присутствии 0,4 0,5 0,6 0,8 1 вес. ч. изооктана. Применялась газохроматографическая установка с детектором по теплопроводности, колонка длиной 94 см, диаметром 4 мм. Газ-носитель — гелпй. При изучении влияния температуры и расхода газа-носителя на эффективность работы хроматографической колонки сополимера С—40% л-дивинилбензола, полученного в присутствии 1 вес. ч. изооктана, определены оптимальные условия работы колонки все дальнейшие исследования выполняли при 150° и расходе гелия 30 мл/мин. При указанных условиях определяли критерий разделения Ki, высоту эквивалентной теоретической тарелки ВЭТТ, удерживаемый объем. Полученные результаты показывают (рис. 1), что с увеличением количества растворителя, используемого при полимеризации, повышаются критерий разделения и эффективность, что обусловлено уменьшением размывания хроматографических полос при незначительных изменениях времени удерживания. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология