Колонки большого диаметра препаративная газовая хроматография

Газовая хроматография применяется также и для препаративных целей—для получения чистых веш,еств. При этом применяются колонки большого диаметра (несколько сантиметров), довольно большие пробы (до десятков граммов) и автоматическая смена приемников выходящих фракций, управляемая сигналами детектора колонки. [c.551]

В настоящее время препаративные газовые хроматографы выпускает наряду с аналитическими хроматографами приборостроительная промышленность. Как и в аналитических приборах, в них применяются проявительный способ разделения. Но они существенно отличаются от аналитических приборов по характеру, конструкции и назначению отдельных узлов. Прежде всего, как уже сказано, отличие состоит в применении хроматографических колонок намного большего диаметра. Далее, детектор играет вспомогательную роль, так как перед ним ставится ограниченная задача контроля за качеством разделения. Он автоматически переключает поток газа нз колонки в Конденсационную ловушку во время отбора продуктов разделения. Переключается поток во время конденсации каждого пика по программе, задаваемой экспериментатором, с помощью электромеханических или электронных устройств. Конденсация происходит в специальных ловушках, погруженных в сосуд Дьюара с жидким азотом или охладительной смеси из твердой двуокиси углерода и ацетона. Если разделяют высококипящие вещества, ловушки можно охлаждать проточной водой. При разделении газообразных веществ, например углеводородных газов, целесообразно ловушки наполнять адсорбентом. Адсорбированные целевые продукты разделения потом десорбируют при повышенной температуре, газы конденсируют в стальные баллончики, погру- [c.213]

В препаративных газовых хроматографах, как и в аналитических, используется проявительный способ разделения. Но они существенно отличаются от аналитических по характеру, конструкции и назначению отдельных узлов. Прежде всего отличие состоит в применении хроматографических колонок намного большего диаметра. Для быстрого испарения больших количеств жидкой пробы ее вводят в дозатор-испаритель в распыленном виде с помощью специальной форсунки. [c.279]

Следует отметить, что с помощью газовой хроматографии на аппаратах аналитических или препаративных с колонками большого диаметра можно производить фракционную перегонку не только легких бензиновых, но и более высококипящих фракций. [c.227]

О свойствах новых разделительных жидкосте , характеризующих их селективность, будет в дальнейшем сообщено подробнее. На примере двух жидкостей, кипящих при близких температурах, а именно циклогексана (т. кип. 80,8° С) и бензола (т. кип. 80,1° С) покажем, каким количеством разделяемых веществ может быть нагружена селективная разделительная жидкость без того, чтобы произошло перекрытие отдельных полос. Поскольку препаративная газовая хроматография проводится в условиях перегрузки, необходимо специально следить за тем, чтобы температура разделения лежала не ниже точек кипения разделяемых соединений, так как иначе конденсация может привести к нежелательному вымыванию стационарной жидкости. Удерживаемые объемы обоих упомянутых жидкостей различаются в 6 раз. Соответственно этой большой разнице на колонке диаметром 4 см можно разделять до 80 г смеси бензол — циклогексан без того, чтобы происходило перекрытие полос. [c.8]

С применением колонок большого диаметра связана возможность решения увлекательных задач. Раньше основные усилия в области использования колонок большого диаметра были направлены в основном на получение более равномерного заполнения колонки насадкой, однако в исследованиях последнего времени большее внимание уделяется вопросу однородности газового потока [1, 2]. Опубликованные хроматограммы, полученные на колонках длиной 2 м и диаметром 10 см [3], показывают, что для проб объемом 1 мл эти колонки имеют около 600 теоретических тарелок. Такая малая эффективность является плохой рекомендацией для применения препаративных колонок в исследовательских лабораториях. Усугубляется это еще и тем, что на практике это значение эффективности очень трудно воспроизвести. Поэтому почти все коммерческие хроматографы, в которых предусмотрена работа с колонками большого диаметра, используют на практике с длинными и узкими колонками. Недавно опубликована работа [4], в которой описывается газохроматографическое разделение в полупромышленном масштабе на колонках диаметром около 34 см расчеты по хроматограммам дали эффективность порядка 50—150 [c.223]

Уравнение Ван Деемтера дает адекватное описание работы стандартной хроматографической колонки. Препаративные же колонки, имеющие больший диаметр, описываются этим уравнением недостаточно точно. Это можно объяснить главным образом тем, что уравнение Ван Деемтера не учитывает всех факторов, которые обусловливают расширение хроматографических пиков и которые несущественны в обычной хроматографии. Подробное обсуждение десяти факторов, вызывающих увеличение величины ВЭТТ в колонках большого размера, приводит Гиддингс [6]. Наиболее значительный из этих факторов — неоднородность газового потока в плоскости поперечного сечения колонки. Причина этой неоднородности — неравномерное распределение в плоскости поперечного сечения колонки частиц насадки разного размера более крупные частицы располагаются ближе к стенкам колонки, и наоборот. [c.79]

Газовый хроматограф для получения чистых веществ фирмы Ф энд М п зволяет проводить препаративные работы по разделению значительных количеств веществ на колонках большого диаметра (до 15 см). Пробы 65 мл вводят через каждые 30 мин. [c.74]

Газовой хроматографии повезло, так как в ней получили применение многие высокочувствительные, малоинерционные и универсальные детекторы. В то же время таких детекторов для жидкостной хроматографии не существовало. Не имея в распоряжении высокочувствительных детекторов, исследователи, работавшие в жидкостной хроматографии, вынуждены были использовать колонки большого диаметра, что было причиной увеличения продолжительности анализа. Поэтому жидкостную хроматографию в прошлом использовали главным образом для препаративного разделения. Ее аналитические возможности не находили применения, за исключением аминокислотных анализаторов. [c.14]

Выбор диаметра колонки лимитируется двумя главными факторами увеличением ВЭТТ за счет поперечной диффузии с ростом диаметра и снижением сорбционной емкости колонки при его уменьшении. Очевидно, что в тех случаях, когда процесс разделения не лимитируется количеством макрокомпонентов в пробе, оправдано уменьшение диаметра. Так, в капиллярной хроматографии используют микроколонки диаметром вплоть до 20 мкм. Применение подобных колонок вводит существенные ограничения по количеству разделяемых веществ. При анализе смесей с большим разбросом по содержанию отдельных компонентов в режиме высокоэффективной хроматографии оправдано увеличение диаметра колонок до 2-3 мм. Это позволяет увеличивать количество пробы без нарушения линейности изотермы межфазного распределения для компонентов, определяющих загрузку колонки. В обычной жидкостной и газовой хроматографии диаметр колонки составляет 5-10 мм (в жидкостной) и 2-4 мм (в газовой) хроматографии. Но и здесь в соответствии с решаемой задачей возможны существенные отклонения в обе стороны минимально до 2-3 мм, максимально до 50-60 мм и более. Причем верхний предел определяется решением не только препаративных задач, но и чисто аналитических, например в эксклюзионной хроматографии. [c.186]

Газо-жидкостная хроматография является мощным аналитическим средством различают два направления ее использования. Первое — сравнительно большие насадочные колонки, заполненные соответствующим инертным материалом, смоченным стационарной жидкой фазой. Такие колонки обычно оборудуются детекторами, фиксирующими изменение теплопроводности для них требуются пробы или образцы порядка нескольких миллиграммов. Другой тип колонок представляет собой сравнительно длинные капиллярные металлические или стеклянные трубки внутренним диаметром около 0,25 мм в них стационарная жидкая фаза находится в виде пленки на стенках. Разделяющая способность таких колонок примерно на порядок выше, чем насадочных. Поскольку в капиллярную колонку можно ввести лишь чрезвычайно малые количества образца (порядка мкг), для работы с ними необходимо использовать детекторы ионизационного типа, обладающие весьма высокой чувствительностью. Вследствие столь малых размеров образца использование капиллярных колонок для препаративных целей оправдано лишь в специальных случаях, когда вытекающий раствор направляется непосредственно в чувствительный аналитический прибор, например масс-спектрометр. Исключительно высокая разрешающая способность капиллярных газовых хроматографов иллюстрируется хроматограммами керосиновой фракции, на которых, отчетливо видны около 200 отдельных пиков. [c.14]

К недостаткам метода следует отнести низкую производительность, связанную прежде всего с периодичностью процесса, а также низкую степень использования объема хроматографической колонки. Последнее связано с тем, что большая часть колонки заполнена инертным носителем, значительная часть объема которого не принимает участия в процессе массопередачи. Кроме того, каждое вещество занимает очень малый объем колонки. При переходе от периодической препаративной газовой хроматографии к непрерывной производительность может быть значительно увеличена. Здесь рассмотрен лишь вариант периодической препаративной хроматографии, т. е. применение проявительного метода в препаративной хроматографии. Для повышения производительности-метода увеличивают диаметр колонки, что дает возможность значительно увеличить объем пробы. [c.205]

Для идентификации хроматографических пиков необходимо препаративное выделение разделяемых веществ с последующим исследованием методом инфракрасной спектроскопии и другими методами. Методом препаративной газовой хроматографии при автоматизации анализа (Хейльброниер, Ковач и Саймон, 1957) и использовании колонок с большим диаметром (Байер, 1960) могут быть разделены или очищены значительные количества вещества, в благоприятных случаях до 1 кг в день. [c.25]

Оптимальным вариантом между крупным зернением (преимущества которого — равномерность заполнения, небольшое сопротивление потоку газа и малая величина времени удерживания) и возможно меньшей величиной р и, следовательно, А является зернение 0,05—0,8 мм, причем особенно в интервале 0,15—0,30 мм. Чтобы повысить разделительную способность колонки, можно из этих фракций путем дальнейшего фракционирования получить фракции 0,15—0,18 0,18—0,25 и 0,25—0,30 мм. Каждая из этих фракций дает хорошие результаты разделения последняя фракция, по данным Бекера, Ли и Уолла (1961), имеет особые преимущества при больших скоростях потока газа (более 100 мл1мин). Эти величины, рекомендуемые для аналитических колонок, совпадают с данными исследований, проведенных для препаративной газовой хроматографии с целью изучения соотношений между максимальной производительностью и минимальным временем удерживания. Битей (1962) нашел, в частности, что самое короткое время удерживания, исправленное с учетом перепада давления, получают тогда, когда отношение диаметра колонки к диаметру частиц составляет около 25. Для обычно применяемых в аналитических целях колонок диаметром 6 мм это соответствует величине зерна 0,24 мм. [c.77]

Повышения производительности можно добиться различными способами. Можно увеличить селективность сорбент к сорбционную емкость колонки без существенного ухудшения. эффективности разделения. Это обеспечивается правильным выбором неподвилсной фазы, увеличением степени пропитки, понижением температуры разделения, увеличением диаметра колонки и использованием нескольких параллельных колонок. Поскольку проба в препаративной газовой хроматографии существенно больше, чем в аналитической, целесообразно иметь колонку большей селективности. Этого можно добиться, наряду с выбором соответствующего сорбента, понижением температуры колонки. [c.252]

Детектирование. Если через рабочую камеру катарометра, обычно используемого в препаративной газовой хроматографии, пропускать весь элюат, детектор (при большом диаметре колонки) обычно начинает работать нестабильно и чувствительность его понижается из-за больших линейных скоростей газового потока. Устранить такое положение можно двумя путями или использовать катарометр специальной конструкции с широкими каналами, или пропускать через катарометр лишь небольшую часть потока (приблизительно 1%). Применяют также пламен-но-ионизационный детектор (с делителем потока соответствующей конструкции) [289]. [c.262]

В гл. II было показано, что при программировании температуры происходит концентрирование компонентов, что позволяет работать с большими пробами без ухудшения эффективности разделения. Данные,полученные при разделении смеси цис- и транс-декалинов (0,5 мл) на колонке длиной 2,6 м, внутренним диаметром 10 мм (сорбент — 20% силиконового масла на целите), свидетельствуют о том, что программирование температуры является весьма полезным приемом и в препаративной газовой хроматографии (см.рис. VIII, б)10. Однако следует иметь в виду, что на результатах разделения на колонках большого диаметра сказывается эффект неравномерного распределения температур [c.306]

Согласно данным Байера и Вича [9] (сорбент — 20% динонил-фталата на стерхамоле расход водорода на колонке 1 — 50 мл/мин, на колонках 2—4 — увеличивается пропорционально сечению), если допустимое значение ВЭТТ достаточно велико, то. применяя колонку большого диаметра, можно значительно увеличить производительность (рис. VIII,5 кривая 4 — самая пологая). При некотором значении ВЭТТ даже удельная производительность колонки большого диаметра становится больше удельной производительности колонки малого диаметра. Обычно в препаративной газовой хроматографии применяют колонки диаметром от 10 до 100 мм. Имеются сообщения [5] о колонках диаметром до 300 мм. [c.273]

Поскольку из смеси чаще всего выделяют несколько компонентов,, в приборах ч имеется ряд ловушек, которые поочередно соединяют с колонкой специальным электромагнитным или пневматическим переключающим устройством [2] либо обычной гребенкой с трехходовыми кранами. В автоматизированных приборах ловушки переключают по программе, обычно на основе показаний самописца. Особенно важно соблюдать интервал отбора фракции в случае взаимно перекрывающихся зон сорбатов, чтобы в ловушки с чистым веществом не попала промежуточная фракция, включающая два компонента. Детектирование. Если через рабочую камеру катарометра, обычно используемого в препаративной газовой хроматографии, пропускать весь элюат, детектор (при большом диаметре колонки) обычно начинает работать нестабильно и чувствительность его понижается из-за [c.279]

За последние 10 лет газовая хроматография развилась в исключительно полезный аналитический инструмент. Эффективные разделения, соответствующие сотням и даже тысячам теоретических тарелок, можно производить колонкой длиной лишь несколько миллиметров. Попытки расширить масштабы этого процесса до очистки практических количеств вещества были не столь успешными вследствие трудностей достижения гомогенного профиля в колонке большого диаметра. До 1965 г. единственным эффективным препаративным газохроматографическим методом было вспрыскивание многих образцов в колонку аналитических размеров. К другим неудобствам препаративной газовой хроматографии относятся загрязнение продукта высокой чистоты следами жидкой фазы из колонки, которые непрерывно просачиваются в газовый поток, и разложение чувствительных к температуре веществ. Высокие температуры, необходимые для газовой хроматографии, являются существенным недостатком метода по сравнению с вакуумной перегонкой. [c.284]

Описанные выше способы увеличения масштабов хроматографического процесса имеют те или иные ограничения, но отражают существующее состояние техники препаративной газовой хроматографии. Для увеличения производительности хроматографов можно использовать длинные. колонки обычного диаметра или колонки большого диаметра и умеренной длины. В автоматических хроматографах, работающих с повторением циклов, часто пользуются увеличением и диаметра, и длины колонки. [c.100]

После сглаживания концентрационного профиля пробы на входе в колонку с помощью конусов для колонок большого диаметра остается еще одна проблема, связанная с неравномерностью профиля скоростей газового потока, обусловленной разделением частиц насадки. За исключением некоторых отдельных случаев, попытки уменьшения этого разделения путем использования специальных способов заполнения колонки насадкой были безуспешными. Кроме того, эти способы не обеспечивают достаточной воспроизводимости характеристик колонки. Разделение частиц вызывает неравномерность профиля скоростей газового потока в колонке, а тем самым и расширение хроматографической полосы, и если бы найти способ периодического перемешивания потока, то можно было бы поднять производительность колонки без больших потерь в ее эффективности. Именно такой подход и обеспечил возможность создания препаративной хроматографии промышленного масштаба. Этот же подход используют и в лабораторной препаративной хроматографии. Ниже приведено краткое его описание. [c.136]

Одной из основных задач, возникающих в препаративной газовой хроматографии, является увеличение сорбционной емкости и производительности колонок, В литературе [1—5] сообщаются различные методы решения этой задачи, преду-см1атри]вающие исцользование колонок большого диаметра и [c.44]

Колонки ДЛЯ газовой хроматографии могут быть капиллярными и наполненными . Капиллярные колонки представляют собой длинные тонкие трубки, содержащие только одну неподвижную фазу. Наполненные колонки имеют больший диаметр. Их заполняют сорбентом, полученным путем нанесения неподвижной фазы на инертный твердый носитель (например, измельченный огнеупорный кирпич). Аналитические колонки могут иметь длину от 10—15 см до 1—2 км. Наиболее часто применяют колонки длиной от 1,5 до 3—4 м. Для проведения препаративного разделения во избежание чрезмерно больших значений времени удерживания обычно предпочитают колонки умеренной длины (1,5—3,5 м). Хотя существуют приборы, на которых можно работать с колонками очень большого диаметра, обычно удобнее применять для препаративного разделения приборы, снабженные детектором по теплопроводности и имеющие колонки диаметром от 6 до 9 мм. Такие колонки достаточно удобны как для аналитической, так и для препаративной работы. В том случае, если газовый хроматограф имеет детектор, разрушающий пробу (например, пламенноионизационный), то в систему коммуникаций прибора включают делители потока, направляющие меньшую часть пробы к детектору, а остальное — в систему сбора выделенных фракций. [c.458]

Как метод очистки препаративная газовая хроматография обладает рядом преимуществ по сравнению с методами дистилляции, имеющими низкую селективкость и не способными разделять азеотроп-ныр смеси. Большие хроматографичс кие колонки (диаметром более [c.233]

С развитием препаративной газовой хроматографии возрастает потребность В дешевом массовом носителе, способном обеспечить высокую эффективиость и производительность хроматографической колонки. Поскольку гранулы носителя выдерживают значительные нагрузки В колонках большого диаметра, они должны быть максимально прочными. Носители, используемые в обычно -аналитической практике (хромасорб W, хроматон Ы, порохром и др.). непригодны в препаративной хроматографии из-за низкой механической прочности и дороговизны. [c.9]

Накопленный опыт показал возможность и целесообразность использования препаративной газовой хроматографии в условиях опытно-промышленной эксплуатации. Однако для более полного выявления достоинств метода и внедрения его в промышленность высокочистых реактивов необходимо преодолеть ряд трудностей, в первую очередь касающихся теории работы колонок большого диаметра, оптимизации процесса, создания специальной, предназначенной для промышленной эксплуатации аппаратуры, разработки новых типов адсорбентов, инертных носителей и неподвижных фаз. [c.146]

Программирование температуры нашло значительное применение в препаративной газовой хроматографии для разделения небольших и умеренных количеств. При разделении больших количеств программирование температуры менее целесообразно, поскольку недостатки, связанные с нагревом и охлаждением колонок большого диаметра, становятся более существенными. [c.315]

Описана циркуляционная схема установки, состоящей из двух препаративных колонок и одного детектора14. Она идентична циркуляционным схемам, применяемым в аналитической газовой хроматографии, и позволяет, в частности, выделять компоненты трудноразделяемых смесей. На этой установке разделяли весьма большие (порядка 11 г на 1 см2 сечения) пробы при диаметре колонок до 30 мм. Предложена также циркуляционная препаративная установка, состоящая из трех колонок и позволяющая [c.307]

Для самых высокоэффективных аналитических колонок наименьший диаметр частиц находится в пределах 105—125 мкм (измельчение 120—140 меш). Перепады давлений на таких колонках длиной около 1,5—3 м обычно не превышают нескольких атмосфер. Однако перепад давлений растет и с увеличением длины колонки. Длина препаративной колонки диаметром около 0,96 см может достигать 34—68 м. При использовании в таких колонках частиц насадки малого размера с целью увеличения эффективности перепады давлений могут достигать сотен атмосфер. Ясно, что, несмотря на возможно высокую эффективность таких колонок, их трудно использовать в обычных хроматографах, имеющихся в продаже. Кроме того, в колонках с плотной насадкой меньше скорость газового потока и больше продолжительность разделения. Это наблюдалось на колонках с носителем из стеклянной ваты. В случае длинных и узких колонок, которые используются [c.107]

Общие сведения о газовой хроматографии можно найти в гл. 2. Отличительная особенность препаратив ной газовой хроматографии состоит в применении разделительных колонок с диаметром, значительно большим, чем при выполнении аналитических работ. Если для проведения анализов вполне пригодны колонки диаметром 2—7 мм, то для препаративных целей их диаметр не бывает менее 20 мм. Первоначально суще- [c.166]

Препаративные газохроматографические разделения проводят при несколько больших температурах, чем аналитические разделения, поэтому применяемый носитель должен быть высокого качества, промыт кислотой и силанизирован. Дело в том, что повышенные температуры способствуют разложению разделяемых веществ и с этим связана основная трудность в области препаративной хроматографии. С другой стороны, ввиду того что оптимальное значение скорости газового потока для препаративной колонки уменьшается не пропорционально увеличению диаметра колонки, [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология