Эффективность разделения в газовой хроматографии

В отличие от газовой хроматографии, в которой подвижной фазой служит газ-носитель, выполняющий лишь функцию переносчика вешества и влияющего только на эффективность колонки, в жидкостной хроматографии в функцию подвижной фазы входит еще и влияние на селективность колонки. Это свойство подвижной жидкой фазы имеет первостепенное значение для ЖАХ, так как оно позволяет достигать оптимальных условий разделения не только выбором соответствующего селективно действующего адсорбента, что не всегда просто, но и подбором системы растворителей, действующих селективно. [c.79]

Сущность хроматографии, ес физико-химические основы, история ее возникновения и развития, значение для науки и техники. Разновидности хроматографии. Виды хроматографии. Жидкостная и газовая хроматография, их отличительные особенности и области применения. Газовая хроматография как один из наиболее эффективных и -перспективных методов анализа и препаративного разделения сложных смесей. Варианты газовой хроматографии. Основные задачи газовой хроматографии. Предварительные сведения об аппаратуре, методике и примеры применения газовой хроматографии. Широкие и капиллярные колонки, заполненные и открытые. [c.296]

В основе измерения коэффициентов активности лежит измерение коэффициента распределения изучаемого вещества между подвижной газовой и неподвижной жидкой фазами в хроматографической колонке. Знание обеих этих физико-химических констант одновременно позволяет предсказать возможность, эффективность и порядок разделения двух летучих веществ газовой хроматографией и экстрактивной дистилляцией. Кроме того, знание этих констант при различных температурах хроматографической колонки позволяет рассчитывать теплоты и энтропии растворения пара в жидкости и жидкости в другой жидкости. Коэффициент распределения газа или пара между подвижной газовой и -неподвижной жидкой фазами в колонке рассчитывают по формуле, выведенной на основе формул Мартина. [c.188]

Удачное решение проблем разделения и анализа сложных смесей всегда оказывало плодотворное влияние на развитие науки и техники. Хроматографический метод — один из наиболее эфс к-тивных физико-химических методов разделения и анализа сложных смесей. Он применим к жидким и парообразным системам. Газовая хроматография, одна из наиболее эффективных разновидностей этого метода, применима практически к любым сколько-нибудь летучим веш,ествам и получила за последние десятилетия наиболее широкое применение для научных исследований и контроля производства в различных отраслях народного хозяйства. [c.7]

При постоянном росте числа рекомендуемых неподвижных фаз (в настоящее время оно достигает нескольких сот) возникает вопрос, не целесообразнее ли было бы ограничиться небольшим числом фаз. Конечно, в газохроматографической лаборатории удобнее использовать небольшой ассортимент неподвижных фаз, отвечающих требованиям данной лаборатории. Но не следует думать, что все новые задачи разделения можно решить исключительно ири номош.и стандартных колонок. Имеются многочисленные примеры того, как применение специальной, особенно селективной фазы позволяет резко сократить число теоретических тарелок и разделить смесь, которая при использовании обычных фаз требует очень высокого числа теоретических тарелок или вовсе не разделяется. Поэтому ограничение небольшим числом неподвижных фаз может снизить эффективность метода газовой хроматографии. [c.187]

Критерием эффективности в газовой хроматографии принята высота теоретической тарелки или, как ее еще называют, высота теоретической ступени разделения Н. Согласно данным Шая , например, на теоретической тарелке должно установиться равновесие фаз. Однако не показано, каким образом такое равновесие связано с разделением. В качестве иллюстрации обычно приводится дискретная модель прояви-тельной хроматографии только для одного распределяемого компонента. Это отделяет хроматографию от других противо-точных процессов разделения (дистилляции, экстракции, экстрактивной дистилляции) и затрудняет сравнение противо-точных процессов с хроматографией. [c.35]

Препаративная газовая хроматография позволяет получать в чистом виде многие достаточно летучие вещества непосредственно из природных смесей или производственных продуктов. С ее помощью удается разделять азеотропные смеси и близкокипящие изомеры, приготовлять реактивы и фармацевтические препараты высокой степени чистоты, выделять эталонные соединения. В настоящее время препаративная хроматография превратилась в самостоятельный метод разделения смесей веществ. Появился ряд новых ее вариантов, расширяющих разделительные возможности метода и позволяющих существенно увеличить эффективность и производительность препаративных колонок. Уже сейчас препаративно-хроматографическое разделение смсси веществ осуществляется в двух вариантах прерывном и непрерывном. [c.204]

Предложенный Голеем [71] вариант газовой хроматографии, существенно повышающий эффективность разделения и позволяющий проводить экспрессный анализ, получил название капиллярной хроматографии. [c.137]

В настоящее время в газовой хроматографии для определения примесей в основных продуктах широко применяют насадочные колонки малого диаметра — 0,7—1,2 мм, (КМД). Колонки этого типа характеризуются большим коэффициентом разделения по сравнению с обычными аналитическими колонками (АК) и большей эффективностью. Для колонок КМД уменьшение размывания пиков обусловлено уменьшением диаметра колонки и диаметра зерен твердого носителя (0,09—0,015 мм). [c.169]

Хроматографический метод — один из наиболее эффективных физико-химических методов разделения и анализа сложных смесей. Он применим к жидким, газообразным и парообразным системам. Газовая хроматография, одна из разновидностей этого метода, практически применима к любым сколько-нибудь летучим соединениям. В настоящее время трудно назвать лабораторию, где бы хроматография не применялась для научных исследований и контроля производства в различных отраслях народного хозяйства. Большую роль она играет в автоматизации производственных процессов, особенно в газовой, нефтехимической н химической промышленности. [c.7]

Эффективность разделения в газовой хроматографии зависит от скорости миграции молекул исследуемого соединения через колонку и от распределения компонента между неподвижной и подвижной фазами, т. е. от наклона изотермы или константы распределения. Количественным выражением первого явления служит время удерживания (время элюирования) tr или удерживаемый объем Уг, второго явления — число теоретических тарелок N (безразмерная величина) или высота, эквивалентная теоретической тарелке, Н, мм. Кроме того, большое внимание уделяется изучению факторов и явлений, непосредственно воздействующих на [c.226]

Методы газовой хроматографии очень эффективны для разделения многих компонентов тканей и биологических жидкостей (липидов, аминокислот, углеводов), эфирных масел, циклических соединений, атмосферных газов и т. п. [c.148]

Газовая хроматография как эффективный метод разделения и анализа сложных смесей газов, жидкостей и твердых тел получила широкое признание в 50-х годах нашего столетия и с тех пор непрерывно развивается и совершенствуется. [c.5]

Капиллярная газовая хроматография. В 1957 г. Голеем был предложен вариант хроматографии, который значительно повысил эффективность разделения. В этом методе колонка представляет собой стеклянную или металлическую длинную капиллярную трубку диаметром 0,2—0,3 мм. На внутренние стенки [c.625]

Аналогичная ситуация наблюдалась и для газовой хроматографии, для которой была найдена новая форма, отвечающая высоким требованиям разделения. Как и в жидкостной хроматографии, она была связана с сильным уменьшением поперечного сечения колонки. Диаметр трубки колонки делается столь малым, что в случае распределительной газовой хроматографии потребность в твердом носителе отпадает, а неподвижная жидкая фаза наносится на внутреннюю стенку трубки в виде пленки. В связи с малым диаметром трубки колонки эта форма, описанная Гол еем (1958), называется капиллярной хроматографией. Поскольку внутреннюю поверхность трубки можно покрыть адсорбентом, в капиллярных колонках может осуществляться также газоадсорбционная хроматография. Капиллярная трубка обладает меньшим сопротивлением потоку газа-носителя, чем наполненная мелкими частицами более широкая трубка, так что возможно применение в десятки раз более длинных колонок. Большое внимание привлекла прежде всего высокая эффективность разделения капиллярных колонок. Однако необходимость использования очень малых количеств пробы внесла ряд аппаратурных трудностей, которые долгое время препятствовали распространению капиллярной хроматографии. [c.21]

В случае газовой хроматографии эффективность разделения наполненных колонок обычно вполне удовлетворяет аналитическим требованиям, так что к использованию капиллярных колонок прибегают редко. Как прави- [c.21]

Размер пор твердого носителя имеет большое значение для разделительной способности колонки (Бейкер, Ли и Уолл, 1961). В настоящее время оптимальная величина пор не установлена, но уже можно сказать, что носители, обладающие большим числом тонких пор с диаметром от 0,5-10" до 1,5 10 мм, наиболее подходящи для газовой хроматографии. При нанесении неподвижной фазы большая часть ее попадает в эти тонкие поры и лишь тонкая пленка покрывает остальную поверхность, так что внешне материал остается сухим при этом достигается высокая эффективность разделения. Она значительно ухудшается, если большинство пор имеет диаметр больше 1,5 -10" мм или если наносится слишком большое количество неподвижной фазы, так что заполняются также крупные поры. Эти большие лужицы масла вследствие их глубины обладают меньшим отношением поверхности к объему, чем тонкие поры, ввиду чего растворенное (в неподвижной фазе) анализируемое вещество задерживается в жидкости более долгое время, чем в тонких порах. Вследствие этого полосы расширяются и эффективность разделения ухудшается. На твердые носители, поверхность которых содержит преимущественно большие поры, следует поэтому наносить лишь малые количества неподвижной фазы. С другой стороны, мелкопористый материал, например силикагель, мало пригоден в качестве твердого носителя, так как при этом слишком длинные тонкие поры (диаметр 0,25-10" —1,0 10" мм) заполняются неподвижной фазой и отношение к объему тоже слишком мало, так что обмен веществ замедляется и разделительная способность ухудшается. Путем соответствующей обработки (см. разд. 1.7) можно, однако, расширить поры силикагеля (Киселев и Щербакова, 1961). [c.78]

Для целей хроматографии обычно бывает достаточной длина колонки 1—3 м, что в зависимости от качества заполнения колонки соответствует примерно 500—3000 теоретических тарелок. Иногда в очень простых случаях, например для разделения пары веществ, значительно различающихся между собой по температурам кипения, длину колонки можно сократит до 0,3—1 м. Если просто разделить два компонента не удается, то в газовой хроматографии имеются два пути можно повысить эффективность илп подобрать более селективную фазу. Второй нуть более предпочтителен (см. гл. VI). После выбора неподвижной фазы, которая обеспечивает илп. показывает возможность лучшего разделения, изготовляют колонку необходимой эффективности. [c.105]

Аналитическая практика ставила перед газовой хроматографией все более сложные проблемы разделения, решение которых требовало применения высокоэффективных хроматографических колонок. Чешир и Скот (1958), используя известные к тому времени теоретические закономерности, подобрали сорбент, размеры хроматографических колонок и рабочие условия таким образом, что была достигнута высокая разделительная способность, соответствующая 30 ООО теоретических тарелок. На этих колонках впервые было тогда проведено газохроматографическое разделение и- и м-ксилолов. Одновременно эти опыты выявили возможные границы дальнейшего повышения эффективности. [c.311]

Кроме высокоэффективных и экстремально быстрых анализов с помощью капиллярных колонок можно проводить анализ широких фракций. Варьирование рабочих условий при работе на капиллярных колонках очень скоро показало, насколько уменьшается эффективность разделения при увеличении области температур кипения разделяемых компонентов. Примером этого может служить анализ семи к-алканов (рис. 31) при хорошем разделении изомеров. При еще более широкой области температур кипения, охватывающей примерно 12—15 членов гомологического ряда, разделение, конечно, значительно ухудшается. В то время как на заполненных колонках могут быть разделены все члены гомологического ряда, содержащиеся в таких пробах, капиллярная газовая хроматография при значении критерия разделения для гомологов К = 2—6 обладает такой разделительной способностью, что может отделять, кроме того, отдельные изомеры. [c.349]

С5—С8 алкилата изобутана и бутилена после удаления пентана. Такой же степени разделения можно достигнуть для смесей более высокого молекулярного веса, например фракции алкилата Сд, тем не менее идентификация проявленных компонентов весьма сложна из-за отсутствия чистых соединений для калибровки и интерпретации хроматограмм. В настоящем исследовании показано, что проведение реакций метиленирования, описанных Дёрингом с сотрудниками [5], вместе с применением эффективной капиллярной газовой хроматографии представляет собой новый и удобный метод микросинтеза и калибровки по временам удерживания углеводородов. [c.285]

ЛИЗ (см. стр. 37). Иногда встречаются полностью метилированные фенолы, и в этом случае они легко экстрагируются из водных экстрактов неполярными растворителями. Монооксифенолы выделяются легко, так как они перегоняют-,ся с водяным паром. Жидкие фенолы трудно хроматографировать на бумаге лучшие результаты получаются при превращении сырой смеси в смесь азокрасителей (см. стр. 35) с последующей хроматографией. По другой методике они разделяются на бумаге, пропитанной едким натром, смесью циклогексан — бензол — метанол (92 7 1) (Блок и сотр. [12]). Кроме того, для их разделения можно эффективно использовать газовую хроматографию (Поркаро и Джонстон [29]). [c.52]

Эффективность разделения газовых смесей посредством адсорбции (газовая хроматография) и течения сквозь пористые мембраны существенно зависит от размера пор используемых сорбентов и диафрагм. Как известно, по мере приближения размера пор к размеру сорбируемых молекул адсорбционный потенциал повыщается. Это явление можно использовать для увеличения эффективности разделения газовых смесей. Особенно значительных эффектов можно достигнуть в случае ультрапористости сорбента по отпощепию к одному из компонентов, когда его поры оказываются доступными лишь для меньших по размеру молекул другого компонента. [c.168]

Несмотря на некоторые трудности работы с капиллярными колонками, они находят широкое применение при решении различных аналитических задач, иногда трудно разрешимых с помощью других способов газовой хроматографии. Это возможно вследствие ряда преимуществ капиллярных колонок черед наполненньши. Сюда относится возможность упеяичения скорости анализа при сохранении той же эффектиэностн разделения или увеличения эффективности по сравнению с обычной колонкой такой же длины при том же времени анализа возможность производить анализ с очень малыми пробами, что бывает необходимо, например, в важных биологических исследованиях возможность работы при давлениях, меньших, чем обычно требующиеся при [c.550]

Газовая хроматография по праву считается самым эффективным и универсальным способом фракционирования органических соединений. Подобно другим микрохроматографическим методам, она обеспечивает не только четкое разделение, но и групповую, а часто и индивидуальную идентификацию компонентов смеси. Описанию различных аспектов газовой хроматографии и ее результатов посвящена обпшрнейшая литература [159—162 и др.], поэтому мы ограничимся лишь упоминанием некоторых воа юж-ностей метода, оказавших наибольшее влияние на исследования ГАС из нефтей и других природных объектов. [c.21]

Современная высокоэффективная жидкостная хроматография. ВЭЖХ (жидкостная хроматография высокого давления, скоростная жидкостная хроматография) начала развиваться в начале 70-х годов. Разработка нового метода обусловливалась, во-первых, необходимостью анализа высококипящих (>400 °С) или неустойчивых соединений, которые не разделяются методом газовой хроматографии, во-вторых, необходимостью увеличить скорость разделения и повысить эффективность метода колоночной жидкостной хроматографии. Для этого применили колонки с малым внутренним диаметром (2—6 мм) для ускорения массообмена уменьшили диаметр частпц сорбента (5— 50 мкм), что, в свою очередь, привело к необходимости увеличить давление на входе колонки до 0,5—40 МПа. Выпускаемые промышленностью жидкостные хроматографы снабжены высокочувствительными детекторами, позволяюш,ими определять до 10 —10" ° г вещества. Достаточно высокая скорость анализа, низкий предел обнаружения, высокая эффективность колонки, возможность определять любые вещества (кроме газов) привели к быстрому развитию ВЭЖХ. [c.203]

Таким образо.м, жидкостно-адсорбционная хроматография в нас-тояшее время является высокочувствительным, достаточно селективным и экспрессным методом разделения и анализа многокомпонентных смесей в растворах, не только способным конкурировать как по скорости анализа, так и по эффективности разделения с газовой хроматографией, ио и имеющим существенные преимущества. [c.68]

Высокая эффективность хроматографии как метода разделения сложных смесей вызвала стремление использовать ее не только для анализа, но и для выделения чистых веществ из их смеси в препаративных целях. Впервые препаративная газовая хроматография была применена Джеймсом и Филлипсом, а также Эвансом и Татлоу. [c.204]

Основными достоинствами препаративной газовой хроматографии как метода разделения смесей являются универсальность, высокие селективность и эффективность разделения, а также возможность полной автоматизации разделительного процесса. [c.205]

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]

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]

Препаративная хроматография развивается в основном как тонкий лабораторный метод выделения индивидуальных соединений из смесей, например из продуктов синтеза, и как метод последующей глубокой очистки. Однако в последние годы наблюдается тенденция развития препаративной хроматографии как метода получения веществ высокой чистоты в промышленном масштабе. Ее целесообразно применять в тех многочисленных случаях, когда выделение и очистка более распространенными способами — кристаллизацией, ректификацией и др. — не эффективны. Значение препаративной хроматографии с каждым годом растет в связи с бурным развитием химии чистых и особо чистых материалов. Препаративная хроматография позволяет получить в товарных количествах высокочистые газы из природных газовых смесей или производственных продуктов, разделять азеотропные смеси, не поддающиеся разделению ректификацией, получить реактивы высокой чистоты в качестве эталонов. [c.213]

Процесс ректификации требует большего времени, чем газовая хроматография, поэтому газохроматографи-ческий метод разделения все больше вытесняет ректификационный. При этом решающую роль играет и большая эффективность разделения, достигаемая в методе газовой хроматографии. [c.382]

Создание капиллярной газовой хроматографии позволило значительно увеличить эффективность газохроматографического метода. Впервые разделение-на капиллярной колонке осуп ествлеио Голеем в 1956 г. Современный газовый хроматограф с капиллярной колонкой часто сочетается с масс-спектрометром, применяемым в качестве детектирующего устройства. [c.583]

ЛО, выигрыш во времени, связанный с более высокой эффективностью разделения капиллярной газовой хроматографии, не настолько велик, чтобы отдавать ей нредпочтение в сравнении с более грубым методом колоночной хроматографии. К тому же капиллярная хроматография открывает меньшие возможности для идентификации. Таким образом, капиллярные колонки не могут полностью заменить наполненные колонки, а лишь дополняют их. [c.22]

Только Дамкёлер и Тейле (1943) впервые сознательно применили газ-носитель в той роли, которую он обычно выполняет в проявительном методе. В колонке длиной 4 м они разделяли различные бинарные смеси. Наполнение колонки состояло из измельченной глины, смоченной глицерином для насыщения активных центров. Таким образом, исследователи неосознанно осуществили распределительную газовую хроматографию. Но так как они работали в области препаративного выделения, то высокая эффективность разделения этого метода осталась для них скрытой. [c.23]

Как и все полимеризаты и поликонденсаты, полимерные силиконы состоят из смеси соединений с различным молекулярным весом, и поэтому состав пх может несколько изменяться от партии к партии. Обусловленные этим колебания в величинах удерживания, однако, невелики из-за того, что, как уже говорилось, удерживание слабо зависит от вязкости. Влияние содержания низкомолекулярных фракций более важно для высокотемпературной газовой хроматографии. В последнем случае необходимо проводить термическое кондиционирование колонок при температурах, превышаюш,их рабочие температуры колонки (см. гл. III). Следует помнить, однако, что нри высоких температурах кондиционирования не только удаляются возможные примеси летучих фракций, но в значительной степени могут пронсходить деполимеризация и крекинг, хотя этп процессы, вероятно в результате образования сетчатых структур, вскоре прекраш,аются (Ротцше, 1964) остаюш,аяся пленка неподвпжной фазы ничуть не ухудшает эффективности разделения, сокращается лишь минимально допустимое количество пробы. Кондиционированная силиконовая фаза устойчива затем в течение длительного времени при температурах ниже температуры кондиционирования. [c.193]

В 1957 г. Мартин на I симпозиуме по газовой хроматографии в Лондоне высказал мысль о том, что в будущем хроматографические измерения можно будет успешно проводить для микрограммовых образцов на высокоэффективных колонках диаметром 0,2 мм. Осуществление этой идеи уже в 1958 г. является примером быстрого развития газовой хроматографии. На II Международном симпозиуме в Амстердаме Голей (1958) дал математическое описание процесса разделения в капиллярной трубке, смоченной жидкостью. В то же время предложение использовать капиллярные колонки поддержали Дийкстра и де Гоей (1958). Теоретически предсказанная высокая эффективность разделения была подтверждена в работах Дести (1959), Дести и сотр. (1959) на медных капиллярах и Скоттом (1959) на капиллярах из найлона. Впоследствии над проблемами капиллярной газовой хроматографии работали во многих институтах. Уже первые публикации показали, [c.311]

Вскоре, однако, оказалось, что разделительная способность капиллярных колонок не соответствовала столь высокому числу теоретических тарелок. Пернелл дал этому явлению первое объяснение и предостерег от переоценки возможностей капиллярных колонок. Многочисленные практические применения и подробные исследования (см. также Штруппе, 1962) убедительно показали, что капиллярная газовая хроматография все же позволяет повысить эффективность разделения. Несмотря на экспериментальные трудности, капиллярная газовая хроматография нашла вскоре широкое применение, и в 1961 г. появилось сообш ение о ее использовании для количественного анализа (Халас и Шнейдер). [c.312]

У продажны.х газовых хроматографов при длине колонки 2 м эффективность разделения соответствует 2000 теоретических тарелок. При использовании капиллярных колонок длиной до 30 м эффективность разделения возрастает в 10—20 раз. Для прецнзнонны.ч приборов она может достигать 500000 теоретических тарелок. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология