Эффективность разделения уравнение ван Деемтера

На эффективность разделения веществ влияет размер частиц твердого носителя. Установлено, что между диаметром зерен носителя и временем удерживания компонента существует обратно пропорциональная зависимость. Влияние размера частиц носителя на эффективность разделения учитывается в уравнении Ван-Деемтера с помощью множителя dp. Действительно, с увеличением размера зерен носителя (как следует из этого уравнения) увеличивается высота эквивалентной теоретической тарелки и, следовательно, уменьшается эффективность разделения. Но, с другой стороны, уменьщение зерен должно достигать оптимальной величины, чтобы не вызвать сильного возрастания другого члена уравнения X, так как при уменьшении зерен носителя возрастает сопротивление хроматографической колонки массопередаче. Изучение зависимости ширины хроматографического пика от размера зерен показало, что при определяющей роли продольной диффузии ширина пика ( л) не зависит от размера частиц, при определяющей роли внешней диффузии х пропорциональна d и, наконец, при определяющей роли внутридиффузионной массопередачи ц пропорциональна диаметру зерна dz [55]. [c.35]

В отличие от хроматографии жидкостей при газовой хроматографии подвижная фаза легко сжимаема. Поскольку хроматографическая колонка оказывает сопротивление течению газа, на входе наблюдается большее давление, чем на выходе из колонки. Давление вдоль колонки постепенно падает, медленно в начале и резко в конце . В результате, линейная скорость газа оказывается непостоянной на входе колонки скорость меньше, чем на выходе. Линейная скорость оказывает существенное влияние на эффективность разделения (см. уравнение Ван Деемтера), поэтому на участках колонки, где скорость сильно отличается от оптимальной, разделение смеси может быть недостаточным. Следовательно, расход газа-носителя необходимо подбирать таким образом, чтобы [c.29]

В то время как скорость газа-носителя не оказывает влияния на разделительное действие (выраженное через относительное удерживание г), эффективность разделения связана с ней важным и подробно исследованным соотношением — известным уравнением ван Деемтера [c.94]

В то время как скорость газа-носителя не оказывает влияния на разделительное действие (выраженное относительным удерживанием г), для эффективности разделения существует интересная, уже многократно исследованная зависимость. Она описывается фундаментальным уравнением ван Деемтера [c.55]

По уравнению ван Деемтера можно определить оптимальную в отношении эффективности разделения скорость газа-носителя [c.55]

В настоящее время аналитик располагает достаточно большим числом твердых неподвижных фаз для того, чтобы систематически использовать наиболее важные преимущества ГАХ. Прежде всего разработанные для ГАХ адсорбенты отличаются пренебрежимо малым давлением паров, что особенно важно при применении температурного программирования, при применении высокочувствительных детекторов для анализа микроколичеств, а также при объединении метода газовой хроматографии с масс-спектрометрией. Одно из важных достоинств ГАХ состоит в том, что при правильно выбранной температуре равновесие адсорбция — десорбция устанавливается быстрее, чем равновесие растворение — испарение при распределительной газовой хроматографии [5]. Поэтому член уравнения Ван-Деемтера, характеризующий массообмен, для ГАХ меньше, чем для ГЖХ, так что, с одной стороны, эффективность адсорбционных колонок на единицу ее длины выше, чем для распределительных, а с другой —с адсорбционными колонками можно работать при более высокой скорости газа-носителя, не снижая существенно эффективности разделения. [c.301]

При решении вопроса о выборе и установке колонки с эффективностью разделения, необходимой для решения данной аналитической задачи, следует согласовать между собой длину и приемлемое время анализа, а также выбрать и определить толщину пленки разделяющей фазы, размеры зерен твердого носителя, газ-носитель, диаметр колонки, плотность упаковки (для капиллярных колонок — диаметр капилляров), а также максимально допустимое количество вещества в пробе. Такую комплексную проблему можно решить лишь постепенно, поэтому наиболее целесообразно оценивать характеристики колонки не по суммарному числу теоретических тарелок разделения, а по кривой уравнения ван Деемтера. [c.51]

Подбор оптимальных условий разделения пиков методом ГЖХ. Эффективность колонки. Скорость потока газа-носителя (уравнение Ван-Деемтера). Факторы, влияющие на селективность. Выбор температуры. [c.145]

Применяемые в практическом анализе скорости газа-носителя находятся в области и> опт, где коэффициент С в уравнении ван Деемтера оказывает наибольшее влияние и преобладает над коэффициентом В. Вследствие этого не происходит заметного улучшения эффективности разделения, если, например, использовать в качестве газа-носителя азот с его относительно малым коэффициентом диффузии Од. Выбор газа-носителя следует проводить, исходя из других критериев. При детектировании в ячейке теплопроводности или при небольшом градиенте давления в колонке следует предпочесть водород. [c.96]

Разделительная способность, необходимая для решения данной конкретной задачи, равным образом зависит как от разделительного действия, так и от эффективности. В связи с этим большой интерес представляет также температурная зависимость эффективности разделения. Наиболее целесообразно исследовать ее на основе уравнения ван Деемтера (см. разд. 3.1). На рис. 11.20 показано, как изменяется с температурой колонки функция к = 1(и). Для случая высокой загрузки неподвижной [c.100]

Член А, так же как в уравнении ван Деемтера, учитывает вихревую диффузию и не зависит от температуры члены В и С, соответствуюш ие JMu и Си, представляют влияние молекулярной диффузии и, следовательно, замедления процесса обмена. Член В несколько увеличивается с повышением температуры. Член С, напротив, уменьшается при повышении температуры колонки вследствие температурных зависимостей коэффициента распределения и диффузии в жидкой фазе. Как правило, для эффективности разделения, отражающей суммарное изменение этих величин, наблюдают минимальное значение величины (-Н щщ) при определенной температуре колонки Topt. Очевидно, оптимальная температура определяется характеристиками хроматографической колонки и различна для каждого исследуемого вещества. По этой причине чем меньше различаются отдельные компоненты по коэффициентам распределения и чем уже область температур кипения пробы, тем легче подобрать оптимальную температуру колонки для всех компонентов анализируемой смеси. При температуре колонки Т > молекулярная диффузия определяет уменьшение эффективности разделения при повышении температуры. При Т < Тощ улучшение эффективности разделения с повышением температуры характерно для колонок с толстой пленкой и высокой вязкостью неподвижной фазы (ср. рис. 17). [c.59]

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]

Новый этап в развитии КНК начался в последние годы, когда были разработаны методы получения длинных колонок с общей эффективностью 30—50 тыс. теоретических тарелок [39]. Изучены особенности процесса разделения в КНК в газо-жидкостной и газо-адсорбционной хроматографии, исследовано влияние условий разделения (природа и давление газа-носителя, зернение сорбента, диаметр колонки) на эффективность колонок, разработаны методы изготовления КНК и предложены новые области практического применения колонок этого типа [40—45]. В ходе этих исследований были получены следующие результаты. Минимальное значение ВЭТТ для колонок диаметром от 0,5 до 2 мм мало зависит от диаметра колонки и составляет 0,4—0,8 мм. Значительно более существенно изменяется коэффициент сопротивления массопередаче в уравнении Ван-Деемтера, который снижается с уменьшением диаметра колонки, причем эта зависимость справедлива для всех исследованных веществ, неподвижных фаз и газов-носителей [41]. Полу- [c.57]

Определение оптимальной скорости газа-носителя. Эффективность хроматографического разделения зависит от линейной скорости газа-носителя. Эта зависимость описывается уравнением Ван-Деемтера [c.334]

Значение члена массообмена в уравнении ван Деемтера, Цуйдервега и Клинкенберга возрастает с вязкостью и объемом жидкой фазы и уменьшением отношения распределения, когда последнее превы-гаает единицу. При увеличении члена массообмена эффективность разделения снижается, и оптимальный режим определяется главным образом скоростью потока. Для малоэффективных колонок оптимальная скорость потока обычно невелика поэтому для анализа требуется длительное время. [c.27]

Для сопоставления эффективности разделения различных колонок часто применяют уравнение ван Деемтера /г=/ ы). Так, например, Эттре [85] провел сравнение трех колонок с диэтил-гликольсукцинатом в качестве неподвижной жидкости наса- [c.119]

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]

На основе этой реакции фирмой Waters (США) разработаны различные типы дурапаков с разными органическими функциональными группами (ср. табл. V.14). Эти фазы имеют следующие преимущества высокая эффективность разделения (свыше 3000 теоретических тарелок на метр) малая длительность анализа малый коэффициент С в уравнении Ван-Деемтера, что обусловлено наличием квазимонослоя связанной фазы (рис. V.18) отсутствие истощения колонки в принятом диапазоне температуры низкий уровень шума малое время кондиционирования хорошая воспроизводимость хроматографических параметров. Однако эти адсорбенты ограниченно термостойки, а связи Si—О—С подвержены гидролизу (в связи с чем используемый носитель не должен содержать влаги). Пробы, содержащие влагу, уменьшают время жизни этих фаз. [c.344]

В уравнении Ван Деемтера, показывающем зар.иси мость эффективности разделения от Тотдельных рабочих параметров, влияние температуры непосредственно не учитывается. Однако в третий член уравнения входит коэффициент диффузии (диффузия в жидкой фазе), который при повышении температуры разделения розра-стает и убывает при ее понижении. Понижение темпер , туры приводит к расширению пика на хроматограмме и, наоборот, при повышении температуры пик сужается Сужение пика является результатом улучшения разделения С другой стороны, с повышением температуры меняется коэффициент распределения и относительная летучесгь что может отрицательно повлиять на разделение. Може даже получиться так, что изменится порядок выхода от дельных компонентов (см. рис. 16, стр. 53). [c.44]

Рисунок 6, часто называемый ВЭТТ-и кривой, показывает взаимодействие различных параметров, определяющих высоту тарелки в зависимости от скорости газа-носителя. Гипербола имеет минимальное значение Н , п, при котором колонка имеет максимальную эффективность. Она достигается при оптимальной скорости 11ор1. На практике, однако, работают со скоростями, превышающими 11орь чтобы получить более быстрое разделение. При этих условиях эффективность колонки определяется членом С уравнения Ван-Деемтера. Данные таблицы 4 показывают, что малая толщина пленки НЖФ т.е. низкая нагрузка твердого носителя неподвижной фазой, приводит к низким значениям Сь С другой стороны, Сд можно понизить, уменьшая диаметр частиц твердого носителя или уменьшая диаметр капиллярной колонки. [c.24]

Уже неоднократно обсуждалась эффективность колонок, применяемых в газовой хроматографии. Наиболее полные исследования по этому вопросу проведены Кейлемансом, Клинкенбергом, ван-Деемтером и др. [1—3]. Их работы имеют громадную ценность. Однако, но собственному признанию авторов, еще многое остается сделать, чтобы заполнить пропасть, существующую между теорией и повседневной практикой. В настоящей работе предлагается экспериментальный метод для оценки неподвижных фаз. В этом методе используется видоизмененное уравнение теоретических тарелок ван-Деемтера. Такое видоизменение позволяет одновременно определить эффективность и разделительную способность колонки и выяснить, какая из неподвижных фаз дает лучшее разделение компонентов. [c.61]

Второй член уравнения Ван Деемтера отражает влияние молекулярной диффузии в газовой фазе на эффективность колонки. Влияние геометрического фактора насадки колонки во втором чжне уравнения вьфажено коэффициентом извилистости у. Чем ближе размеры частиц сорбента и их форма, тем менее извилисты траектории, по которым должны двигаться молекулы разделяемых веществ в потоке газа-носителя. В соответствии со вторым членом ВЭТТ увеличивается пропорционально увеличению коэффициента диффузии хроматографируемого вещества в газовой фазе коэффициент диффузии можно уменьшить, если проводить разделение при пониженной температуре. Фактически разделение при пониженной температуре увеличивает ВЭТТ в результ те увеличения третьего члена, так что общий эффект является комплексным. Коэффициент диффузии можно также уменьшить, если работать при повышенном общем давлении. Однако для этого недостаточно повысить давление только на входе. Чтобы поддерживать более высокое среднее да -ление в колонке, приходится также поднимать давление и на выходе из колонки для этой цепи используют специалы-ные устройства, регулирующие поток, например регуляторы давления диафрагменного типа. Если увеличивается только давление на входе в колонку, скорость и перепад давления также увеличиваются, что приводит к снижению эффективности колонки. [c.25]

Количественные соотношения между диаметром частицы и толщиной пленки жидкости. Более строгий количественный анализ влияния носителя и пленки неподвижной жидкости можно провест] при помощи уравнения, выведенного ван-Деемтером для ВЭТТ [стр. 195, уравнение (22)]. В гл. 5 показано, что член 2 гО и позволяет оценить влияние природы газа-иосителя. Оказалось, что рассмотрение двух других членов дает представление о некоторых прочих моментах, важных для приготовления и работы колонок, предназначенных для процессов разделения с большой эффективностью. [c.222]

В заключение, если кол-стапта А в уравнении ван-Деемтера сохраняет постоянную величину, то, разделив среднее значение константы С для двух растворенных компонентов на разделительную > способность, получают величину, характеризующую разделительную способность, которая позволяет оценить растворитель в отношении его влияния на эффективность колонки и степень разделения (суммарную эффективность) для исследуемой пары растворенных веществ. [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология