Эффективность разделения на заполненных колонках

Второй множитель, содержащийся в члене А,— величина зерна твердого носителя — передается диаметром (1р частиц носителя. Если эту величину выбрать очень малой, то член А и вследствие этого высота теоретической тарелки уменьшаются. Величины (1р А тесно связаны друг с другом частицами с малой величиной зерна нельзя так равномерно заполнить колонку, как более крупными частицами, причем как мера неоднородности заполнения колонки возрастает, что приводит к ухудшению эффективности разделения. Кроме того, с уменьшением размера частиц возрастают перепад давления вдоль колонки и время удерживания. Поэтому следует выбрать в качестве оптимального варианта наименьшую возможную величину зерна, нри которой указанные недостатки еще не становятся заметными. [c.75]

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]

Создание этих сорбентов, называвшихся также пелликулярными, позволило заполнять сухим способом достаточно длинные эффективные колонки и проводить разделения разного типа достаточно быстро. Обычно эффективность составляла для колонок длиной 1—2 м 2—4 тыс. т.т. при продолжительности анализа 20—80 мин. Недостатки физически нанесенных фаз стимулировали быстрое развитие методов химической прививки фаз, далее широко использовавшихся для других групп сорбентов. [c.87]

Явление образования мостиков может быть использовано для объяснения наблюдаемого уменьщения эффективности в случае колонок меньшего диаметра. При тщательном заполнении сферическими частицами силикагеля диаметром 50 мкм колонок длиной 30 см и внутренним диаметром 2, 11, 20 и 57 мм измеренное число тарелок приблизительно удваивалось от одного размера к следующему по мере увеличения диаметра колонки [184, 185]. Поэтому, если минимизированы пристеночные каналы и предотвращено разделение частиц по размерам, выгодно заполнять колонки большего диаметра. [c.111]

Капиллярные колонки — это стеклянные, металлические или пластмассовые трубки ди аметром 0,2—0,5 мм долина их может достигать До 100 м. Их применение повышает эффективность разделения газовой смеси. На внутренней стенке трубки нанесен слой неподвижной жидкой фазы или активного сорбента оксида алюминия, оксида кремния, рафинированной угольной сажи и др. Для. заполнения капиллярных колонок неподвижную жидкую фазу растворяют в легко испаряющемся растворителе. Полученный раствор проталкивают под давлением через капиллярную трубку газом-носителем. После заполнения колонки раствором продол-, жают подавать газ-носитель до полного испарения растворителя. На стенках капиллярных трубок остается тонкий слой неподвижной жидкой фазы. Для нанесения на стенки трубок оксида кремния или оксида алюминия готовят специальные коллоидные растворы и заполняют ими колонки, затем продувают сухим аргоном или другим газом-носителем до полного удаления растворителя. На стенках остается тонкий слой активного сорбента. Отсутствие насадки в капиллярных колонках -позволяет увеличивать скорость потока газа-носителя даже при небольших перепадах давления, а увеличение длины колонки улучшает разделение сложных газовых смесей. [c.210]

Основные узлы хроматографа соответствуют показанной на рис. 3.2 схеме. Разработано несколько типов устройств отбора проб как жидких (шприцы), так и газообразных (кран-дозатор, показанный на рис. 2.3). Любое из этих устройств может работать под управлением компьютера, при этом точность анализа увеличивается. Собственно разделение проводится в одной или нескольких хроматографических колонках, которые могут заполняться различными сорбентами. Длина колонки, температура, поток газа и свойства сорбентов — все это сильно влияет на эффективность разделения. Хроматограф может иметь одну или несколько колонок, расположенных параллельно или последовательно в зависимости от цели, которую нужно достичь. Элюируемые из колонки (колонок) компоненты обнаруживаются при помощи одного или нескольких детекторов. В хроматографии применяются следующие типы детекторов катарометры, пламенно-ионизационные, термоионные, электронного захвата, пламенно-фотометрические, атомно-адсорбционные, спектроскопические, электрохимические, радиометрические, фотоионизационные и т. д. Детекторы этих типов различаются по чувствительности, селективности и инерционности. В литературе [49, 50] описаны некоторые типы детекторов, обычно используемые в газовой хроматографии. [c.110]

Ввод газообразных проб в препаративную колонку обычно не вызывает затруднений и осуществляется принятым способом (при помощи шприца или многоходового крана). Автоматический ввод проб осуществляется дозатором с пневматическим или электрическим приводом [287, 289]. При работе с жидкими смесями особое значение имеет предварительное испарение. Попадание большого количества жидкой пробы непосредственно на начальный участок колонки может вызвать не только резкое снижение эффективности разделения, но и смывание неподвижной фазы с носителя, а также увеличить сопротивление потоку газа-носителя. Жидкие пробы испаряют в нагревательных камерах, причем для увеличения массы и поверхности теплообмена камеры заполняют насадкой, например металлическими шариками или спиралями. Рекомендуется поддерживать температуру испарения (в период ввода пробы) приблизительно на 20—30 °С выше средней температуры кипения пробы. Понижение температуры приводит к падению эффективности, слишком высокая температура может привести к химическим превращениям компонентов. [c.260]

Осадочная хроматография. Осадочная хроматография предложена и разработана советскими учеными Е. Н. Гапоном и Т. Б. Гапон. В основе этого вида хроматографического разделения веществ лежит различие в произведениях растворимости соединений, образованных разными ионами (находящимися в хроматографируемом растворе) с одним и тем же осаждающим соединением. Осаждающее соединение либо само заполняет хроматографическую колонку (например 8-оксихинолин), либо пропитывает инертный наполнитель. Успех разделения в этом методе зависит, кроме факторов, общих для метода хроматографии, еще и от цепкости осадка, т. е. от прочности удержания осадка в месте его образова-иия в колонке. Осадки располагаются в колонке в соответствии с величинами произведений растворимости, начиная с наименьших значений. Эффективность разделения зависит от различия в произведениях растворимости компонентов разделяемой смеси ионов. [c.221]

При повторном использовании колонки скорость элюирования зачастую сильно снижается. Иногда необходимо заполнить колонку вновь. Часто этого можно избежать, удалив верхний слой геля толщиной 2 см (именно этот слой может быть закупорен осадком или частицами коллоидных размеров, присутствующими в буферном растворе или в образце). На практике целесообразно заменять верхний слой после каждого опыта, поскольку закупоривание пор в гранулах вызывает деформацию зон и уменьшает эффективность разделения. [c.253]

Колонки заполняют инертным материалом, на котором адсорбирована стационарная фаза. Инертная основа является материалом с большой удельной поверхностью чаш е всего используется форма диатомовых земель — целит. Для более эффективного разделения целит должен быть отсортирован промышленность выпускает фракции разных размеров, причем наиболее широко применяются размеры 60—80, 80—100 и 100—120 меш (британский стандарт). Эти материалы довольно мягкие и легко крошатся, так что на всех стадиях нужно соблюдать осторожность, чтобы избежать ломки частиц и превращения их в тонкую пыль. Стационарную фазу сначала растворяют в низкокипящем растворителе и готовят тестообразную массу с соответствующим количеством целита. После тщательного перемещения растворитель испаряют, распределяя смесь по мелкому лотку. Стационарная фаза может адсорбироваться на целите вплоть до 30%, в то же время еще сохраняя свободную текучесть, но наиболее часто применяемое количество составляет 1-10%. [c.274]

Повысить эффективность колонки можно, используя более узкую фракцию частиц твердого носителя, более тщательно приготавливая насадки (сорбент) и более тщательно заполняя колонку насадкой, а также проводя разделение при оптимальных условиях. На рис. 2.1,6 показано [c.17]

У насадочной колонки внутренняя полость заполнена инертным твердым носителем, покрытым тонкой пленкой нелетучего растворителя (неподвижной фазы) или твердым активным веществом (адсорбентом). Эти колонки изготавливают из металлических (нержавеющая сталь, медь), стеклянных или фторопластовых трубок с внутренним диаметром 2—10 мм (чаще 2—4 мм) и длиной 0,5—3,0 м. Им придают спиральную, У-образную или зигзагообразную форму. Микронасадочные колонки отличаются от насадочных только диаметром трубок (0,8—1,0 мм). Форма колонок практически не влияет на эффективность разделения и определяется размерами термостата. [c.311]

В последнее время предпринимаются попытки сократить продолжительность анализа, не снижая эффективности разделения [8-12]. Один из способов ускорения анализа состоит в уменьшении длины колонки. Однако, поскольку число теоретических тарелок пропорционально длине колонки, то простое уменьшение ее длины приведет к ухудшению разделения. Чтобы этого не случилось, обычно укороченные колонки заполняют насадкой с более мелкими частицами. Сократить продолжительность анализа можно также, увеличивая линейную (и соответственно объемную) скорость подвижной фазы. Однако при этом возрастает давление на входе и расход растворителя, между тем максимальное входное давление ограничено техническими параметрами применяемого прибора. На рис. 3-29 по- [c.81]

Существенное влияние на эффективность разделения оказывает подготовка адсорбента. Непосредственно перед заполнением колонки активированный уголь СКТ прокаливают без доступа воздуха (в муфельную печь подают аргон или азот) в платиновом тигле с крышкой при 800—900 °С в течение 4—5 ч. Колонку заполняют адсорбентом, охлажденным в муфельной печи до температуры не ниже 120— [c.53]

Процесс разделения смеси осуществляется в разделительной колонке, которая является основным элементом хроматографа. Кроме правильного выбора неподвижной фазы, которой заполняется разделительная колонка, важными факторами, определяющими эффективность анализа, являются геометрические размеры колонки, материал, из которого она изготовлена, форма и метод заполнения. [c.112]

Схема прибора для проведения таких анализов показана на рис. 6-7,а. Здесь обе колонки 1 и 3 (табл. 6-1) заполняются активированным углем. При введении пробы через дозатор А эффективной длиной является суммарная длина обеих колонок. Для ускорения анализа СОг из пробы удаляется. При введении пробы, содержащей СОг, через дозатор Б в процессе разделения участвует только колонка 3. [c.167]

Эффективность разделения частиц при гельфильтрации в значительной степени зависит от подготовки самой колонки [3]. Колонку заполняют гранулами геля, набухшими в воде. Для этого сухой гель перемешивают с 10—20-кратным объемом дистиллированной воды или солевого раствора (0,1—1%-иого Na l) и оставляют на некоторое время при периодическом перемешивании. Затем раствор декантируют для удаления мелких частиц. Размешивание геля с водой и декантацию раствора повторяют несколько раз. [c.141]

Формирование пористых микросфер для использования в хроматографических колонках уже ранее описывалось в связи с коацервацией [343]. Наполнение хроматографических колонок другого типа проводилось с применением многослойного способа. С целью достижения наибольшей эффективности хроматографических разделений необходимо так заполнять колонки, чтобы имелась наибольшая поверхность и наибольший объем пор адсорбента при минимальной толщине последнего. Это удалось достичь Киркленду, который осаждал несколько слоев кремнеземных коллоидных частиц на поверхности стеклянных шариков и тем самым получил однородную пористую пленку. Процессы диффузии в такой пленке протекают быстро. Отсутствие пористости в самих шариках устраняет возможность появления медленной диффузии при хроматографических измерениях [472]. Покрытие, нанесенное на стеклянный шарик рассматриваемого типа, показано на рис. 4.28. Структура и применение набивок для хроматографических колонок было описано в ряде статей [473, 474]. [c.580]

Когда содерлшмое куба становится свободным от загрузки, пары вытесняющей жидкости постепенно все больше и больше заполняют колонку, пока они не появятся в достаточно чистом виде в головке колонки. В течение этого времени колонка продолжает отделять последний компонент загрузки, пока это разрешает уменьшающаяся эффективная длина колонки. Если задержка состоит из одного компонента исходной загрузки, а вытесняющая жидкость кипит значительно выше, то разделение бывает вполне четким. Если же задержка колонки состоит из двух или большего числа компонентов, степень разделения становится пропорционально меньшей по мере того, как уменьшается эффективная длина колонки, в которой еще содержатся эти компоненты. Если известно, что в загрузке присутствует нелетучий остаток, то можно применить вытесняющую жидкость для того, чтобы собрать все летучие вещества, находящиеся в загрузке, в головку колонки при условиях, только что отмеченных выше. Нелетучий остаток тогда остается растворенным в вытесняющей жидкости, если он вообще в ней растворим. Если остаток такого рода должен быть подвергнут дальнейшему изучению, необходимо выбирать вытесняющую жидкость такой, чтобы ее можно было отделить от остатка загрузки. [c.255]

При увеличении исходной загрузки Р (количества вещества, приходящегося на единицу длины периметра колонки) эффективность аппарата сначала резко возрастает, а затем постепенно снижается [217, 218]. Соответственно высота единицы переноса сначала понижается, а далее возрастает (рис. 5.18, с/). Низкая эффективность аппарата при малых исходных загрузках объясняется недостатком вещества для образования слоя по всей области температурного градиента. Как правило, при этом слой либо разрывается на отдельные участки, либо вещество неравномерно распределяется по поверхности колонки. Уменьшение эффективности аппарата при существенном увеличении исходной загрузки, очевидно, связано со значительным повышением толщины слоя и перепадов температуры по толщине. Кроме того, при большой толщине слоя появляется опасность сползания кристаллов в расположенные ниже слои, что также приводит к ухудшению процесса разделения. Если же при увеличении исходной загрузки в процессе разделения заполняется все сечение колонки, то процесс разделения резко ухудшается. Установлено [217], что наибольшая эффективность соответствует исходной загрузке от 0,8 до 1,5 см- ка 1 см. пернметр.1 сечения колонки. [c.182]

Весьма разнообразны методы хроматографии, играющие большую роль в аналитической химии, особенно в анализе органических веществ. Разделение смесей осуществляется при движении жидкой или газообразной фазы сквозь слой неподвижного сорбента, состоящего из дискретных элементов — обычно зерен или волокон. Сорбент обладает большой суммарной поверхностью. Разница в адсорбируемости компонентов разделяемой смеси или в кинетике их сорбции и десорбции обеспечивает разделение. Дело в том, что при движении смеси через слой сорбента элементарные акты сорбции и десорбции повторяются множество раз это позволяет эффективно использовать даже очень малую разницу в сорбируе-мости компонентов или разницу в кинетике сорбции — десорбции. Механизм сорбции может быть различным — простая адсорбция, ионный обмен, образование осадков, растворимых комплексных соединений, распределяемых между двумя жидкими фазами. Соответственно известны и применяются адсорбционная, ионообменная, осадочная, распределительная хроматография. Различна и техника хроматографического разделения сорбентом можно заполнить колонку, его можно использовать в виде тонкого слоя — мы будем иметь дело с колоночной, бумажной или тонкослойной хроматографией. Иногда хроматографическое разделение осуществляют ири наложении электрического поля и тогда появляется [c.80]

По методу Дейла и Росмуса [3] хроматографию проводят на термостатированной (35°С) колонке (1x100 см), заполненной полиамидом У ое1т 05 )- Поскольку эффективность разделения зависит от качества набивки, колонку заполняют при помощи насадки, описанной Кеснером (см. стр. 368). Насадка снабжена мешалкой, лопасти которой располагаются несколько ниже сферического Шлифа. В насадку помещают 50 мл перегнанного бензола и суспензию порошкообразного полиамида. Небольшую часть сорбента оставляют для внесения вместе с образцом. Закрывают насадку, открывают кран, соединяющий насадку с колонкой, и дают суспензии осесть в колонке. Скорость перемешивания устанавливают таким образом, чтобы сверху сохранялся прозрачный слой бензола. После того как суспензия заполнит колонку, закрывают кран, снимают насадку, удаляют избыток бензола. Далее тщательно удаляют мелкие частицы, прилипшие к стенкам колонки. При этом не следует нарушать ровный верхний слой, так как это приводит к искажению формы пиков. [c.375]

В течение длительного периода развития жидкостной хроматографии из-за низкой чувствительности детектирующих систем в основном применялись колонки достаточно большого диаметра, которые к тому же заполнялись недостаточно хорошо. Вследствие этого, а также из-за ввода чрезмерно больших проб эффективность жидкостных хроматографических колонок была недостаточно высокой. Существенное повышение чувствительности детектирующих систем позво-лпло перейти к использованию колонок небольшого диаметра (2—6 мм), уменьшению объема вводимой пробы, что при пра вильном заполнении колонки сорбентом позволило существенно повысить эффективность жидкостных хроматографических колонок и четкость разделения компонентов. [c.335]

Для увеличения доли массопереноса (см. уравнение Ван-Деемтера) и тем самым эффективности разделения разработаны шарики с пористым слоем эти шарики имеют монолитное ядро (стекло или металл), на которое нанесен тонкий слой пористого материала (SIO2 или AI2O3) толщиной 0,5—3 мкм [82—84]. Этими шариками хорошо заполнять колонки (благоприятное [c.203]

Скорость и эффективность ионообменного разделения резко возросли после того, как были разработаны насадки нового типа тонкий слой смолы покрывает поверхность твердого ядра — носителя. Насадки такого типа описаны Кирклендом [6], а также Хор-вашем и сотр. [7]. Эти насадки имеют меньшую емкость, чем обычные ионообменные смолы, но при их применении быстро достигается состояние равновесия с подвижной фазой и разделение протекает с высокой скоростью. Ими можно, кроме того, заполнять колонку сухим способом, так как набухаемость смолы незначительна. В связи с ограниченной емкостью смолы объем образца должен быть небольшим, но, применяя чувствительные детекторы, можно избежать перегрузки колонки. [c.279]

Хроматон N содержит весьма небольшое количество окислов железа (около 0,04%), т. е. является достаточно чистым материалом и обладает низкой каталитической активностью, однако имеет большую адсорбционную емкость. Последнее приводит к заметной сорбции (асимметрия пиков) полярных соединений и особенно воды. Установлено, что на носителе хроматон N-AW-ДM S с полярной фазой (ПЭГ-300 и триэтаноламин) пик воды сильно размыт. Полярные соединения других классов (спирты, кетоны, стероиды) адсорбируются значительно меньше. Механическая прочность хроматона N меньше, чем хромосорба Ш, поэтому приготавливать сорбент и заполнять им колонки следует очень аккуратно. Хроматон N обеспечивает высокую эффективность разделения (подобно хромосорбу У ), особенно при небольших количествах НЖФ (до 5 вес. %). Сферическая форма ча- [c.15]

Исследована зависимость эффективности разделения смеси от кол-ва и природы НФ. Показано, что при 10% НФ на изученном ностеле — диатомите слой жидкости составляет 100А и заполнены только небольшие регулярные поры от 1 до 10 мк. Увеличение или уменьшение кол-ва НФ приводит к ухудшению эффективности колонки. [c.48]

Для увеличения эффективности разделения колонки заполняют частицами, на внешнюю поверхность которых наносят тонкий слой пористых в-в с развитой адсорбционной по-верхйостью. Тонкие слои адсорбента можно наносить, провоДя хим. реакцию на поверхности носителя, обрабатывая последний суспензией адсорбента в низкокипящей жидкости и т. д. [c.205]

Анализируемая проба ввочлтсл через систему, представляющую собой шестиходовый кран с петлей-дозатором. При определении анионов разделяющую колонку заполняют аиионообменником низкой емкости, обеспечивающим эффективное разделение смеси ионов. При определении катионов колонку заполняют катионо-обменником низкой емкости. Разделенные в колонке ионы вместе с элюентом попадают в подавляющую систему, а затем в кон-дуктометрический детектор. Подавляющая система предназначена для получения максимального различия между кондуктометрическими сигналами определяемого иона и элюента. [c.21]

Инжектор в системе ЖХВД направляет поток от насоса к колонке либо прямо, либо через петлю для введения образна. При заполнспни системы подвижная фаза сначала направлена прямо на колонку, а петля соединена с местом ввода пробы. С ПОМОЩЬЮ шприца петлю заполняют (частично или полностью) и затем, изменив положение инжектора, направляют через нее подвижную фазу, которая переносит образец iia колонку. Объем петли может быть изменен в соответствии с объемом вводимого образца поэтому вовсе не обязательно заполнять петлю полностью. Например, можно ввести 2 мкл образца в 2-миллнлитровую петлю без потерн эффективности разделения. [c.105]

Систематические исследования эффективности адсорбционно-хроматографического разделения различных классов присадок к смазочным маслам проведены на предварительно обработанном метанолом (для удаления железа и сульфата натрия) и активированном при 160 °С силикагеле (фракция 0,127—0,063 мм, колонка размером 610x19 мм заполнена силикагелем на высоту до 160 мм) [533]. Навеску до 10 г присадки с базовым маслом вводят в колонку, элюирование проводят петролейным (фракция 40—60 °С), а затем диэтиловым эфирами. В результате низкомолекулярные нолярные присадки, такие, как алкилбораты, алкиларилфосфаты, сложные эфиры, дитиокарбамат цинка, диалкилдитиофосфат цинка, более сильно адсорбируются силикагелем и вымываются диэтиловым эфиром, а высокомолекулярные полимерные соединения (полиизобутилены, полиамиды, полиметакрилаты, полиэфиры), феноляты, фосфонаты и сульфонаты кальция и бария, а также карбонат кальция и нефтяные масла вымываются петролейным эфиром. [c.320]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология