Размывание стеночные эффекты

Диффузионные размывания (кроме молекулярной диффузии, в эту группу входят вихревая диффузия, динамическое размывание, стеночный эффект). [c.41]

Наконец, в насадочной колонке сопротивление потоку газа вблизи стенки меньше, чем в центре ее сечения. Вследствие этого скорость потока газа у стенок становится больше, чем в центре сечения. Такое неравномерное распределение концентраций по сечению колонки вызывает поперечный диффузионный поток и связанное с ним дополнительное размывание. Это явление получило название стеночного эффекта. Учесть вклад в общее размывание станочного эффекта, можно, введя коэффициент Оэфф.дин, равный [c.25]

Первый член уравнения (1.24) учитывает размывание, вызываемое продольной диффузией. При увеличении скорости потока а он уменьшается. Второй и третий члены связаны с доставкой вещества из объема к поверхности и с проникновением его в адсорбент. Оба эти члена возрастают с ростом а. Четвертый член учитывает размывание, вызываемое вихревой диффузией. При достаточно большом значении скорости газа-носителя знаменатель становится равным единице, вследствие чего этот член уравнения (1.24) делается независимым от а. Наконец, последний член уравнения учитывает размывание, возникающее при наличии стеночного эффекта,, и возрастает с увеличением а. [c.29]

Динамическая диффузия. Из гидродинамики известно, что распределение скоростей движения газа по сечению полой цилиндрической трубы описывается параболой с максимумом, соответствующим оси трубы. Как следствие этого в капиллярной колонке происходит дополнительное размывание хроматографической зоны, связанное с так называемой динамической диффузией. В насадоч-. ной колонке сопротивление потоку газа вблизи стенки меньше, чем в центре сечения, поэтому в отличие от полой колонки скорость потока газа у стенок насадочной колонки выше, чем в центре сечения. Такое неравномерное распределение концентраций по сечению вызывает поперечный диффузионный поток и связанное с ним размывание зоны. Это явление получило название стеночного эффекта. [c.29]

Общая конструктивная схема колонки включает в себя корпус, фильтры и наконечники (рис. 5.11). Корпус представляет собой цилиндрическую трубку из нержавеющей стали, стекла или полимерных материалов он служит емкостью для слоя сорбента. Верхний и нижний концы корпуса закрывают фильтры. Чаще всего это диски из пористой нержавеющей стали, по диаметру соответствующие наружному диаметру колонки. Диаметр пор фильтров 0,5—2 мкм, их назначение — удерживать слой сорбента в колонке. Кроме того, фильтр на входе в колонку задерживает механические примеси из подвижной фазы и образцов. Наконечники герметизируют всю колонку и служат для подключения капиллярных трубок, соединяющих колонку с дозатором и детектором. Конструкция наконечников должна быть такой, чтобы свести к минимуму внеколоночное размывание пробы и разделенных компонентов. Наконечник хорошей конструкции так формирует поток на входе в колонку, что поперечное размывание и отрицательное влияние стеночного эффекта сводятся к минимуму. Фактически в колонке работает при этом только центральная часть сорбента. Такие колонки характеризуются высокой эффективностью. Однако при указанной конструкции колонки сорбент будет легко перегружаться по мере увеличения массы вводимой пробы, и поэтому наконечники препаративных колонок призваны решать прямо противоположную задачу — распределять пробу по возможно большей части поперечного сечения. В настоящее время чаще всего применяются колонки трех типов цельнометаллические, разборные со сменными разделительными патронами полимерные для работы в режиме радиального сжатия. [c.197]

Стеночный эффект. Плотность набивки на единицу объема около стенок всегда меньше, а доля пустот больше, чем в центре колонки, особенно при использовании зерен крупного размера. Это приводит к тому, что скорость газа-носителя около стенок больше, чем в центре колонки. В результате возникает дополнительное размывание, т.н. стеночный эффект, определяемый соотношением [c.256]

На размывание адсорбционных волн при поглощении веществ сорбентом из потока носителя влияют внутренняя диффузия, массопередача от потока к зернам сорбента, продольная молекулярная диффузия, грануляционный и стеночный эффекты [1], В работе [1] рассмотрено общее решение задачи динамической сорбции при линейной изотерме и значение динамических констант при различных механизмах размывания адсорбционных волн. Общее действие этих трех последних факторов может быть оценено некоторым эффективным коэффициентом продольного переноса О [2]. Тогда эффективный кинетический коэффициент 3 , определяемый из динамических опытов, будет выражаться по [2] уравнением (1) [c.267]

Рис. IV, 8. Профиль скоростей потока по сечению колонки в случае динамического размывания (а) и большого вклада стеночного эффекта (б).

Стеночный эффект. Плотность набивки около стенок всегда меньше, а доля пустот больше, особенно при использовании зерен крупного размера. Это приводит к тому, что скорость газа-носителя около стенок больше, чем в центре колонки (рис. IV,8,б). В результате будет дополнительное размывание [6]. [c.48]

В аналитических колонках небольшого диаметра (внутренний диаметр 2—4 мм) размывание за счет стеночного эффекта мало и им пренебрегают. [c.48]

Процессы диффузии в полосе, движущейся в колонке, заполненной зернистым адсорбентом, весьма сложны [70—75]. Прежде всего в газовой фазе колонки происходит всегда обычная молекулярная диффузия. Кроме того, при движении полосы через слой зерен различной геометрической формы и размеров и по-разному упакованных возникает размывание, связанное с неравномерным распределением скоростей газа по сечению слоя. Скорости отдельных локальных потоков газа между зернами отличаются от средней. В таких колонках имеет место также стеночный эффект , связанный с тем, что сопротивление потоку около стенок заполненной колонки меньше, чем в ее середине. Поэтому скорость потока газа около стенок колонки больше, чем средняя скорость. [c.79]

Во многих работах отмечалось, что с увеличением размеров хроматографической колонны эффективность разделения снижается. Причинами размывания полосы в колоннах большого диаметра являются, по мнению одних авторов стеночный эффект, по мнению других , неравномерность заполнения, создание градиента пористости по сечению колонны. [c.30]

В ряде исследований показано, что с увеличением диаметра колонны стеночный эффект резко возрастает и вызывает размывание -полосы. Однако в некоторых работах отмечается, что стеночный эффект не играет существенной роли в размывании полосы, а также приводятся экспериментальные данные о незначительном повышении ВЭТТ с увеличением диаметра колонны. [c.30]

Настоящая работа посвящена уточнению указанных вопросов. Авторы считают, что роль стеночного эффекта в размывании полосы должна уменьшаться с увеличением диаметра. При этом предполагается, что объем пристеночного слоя, где проявляется этот эффект, постоянен. Если взять отношение объема потока, протекающего вблизи стенок колонны, l/gx, к объему всего газового потока V > то- [c.30]

Полученные экспериментальные данные подтверждают результаты Байера и не согласуются с предположением о том, что размывание полосы в препаративных колоннах, обусловленное стеночным эффектом, резко возрастает с увеличением диаметра. По-видимому, основной причиной размывания в таких колоннах является неравномерность их заполнения. [c.31]

Вследствие разности температур по сечению колонны скорость перемещения компонента вдоль стенки и по центру колонны различна, что приводит к дополнительному размыванию хроматографического пика 2. Это явление аналогично стеночному эффекту. Обозначая через Ос и линейные скорости перемещения компонента вдоль стенки и вдоль центра колонны, а через Г и Гц—коэффициенты Генри, соответственно, получаем [c.155]

Промежуточное положение между обычными набивными и капиллярными колонками занимают микроиабивные колонки, имеющие внутренний диаметр 0,8—1 мм. Эффективность микропабив-ных колонок на единицу длины выше, чем капиллярных, за счет меньшей долн пустот в колонке. Микроиабивные колонки эффективнее и обычных набивных с диаметром в несколько миллиметров, так как в них меньшую роль играют поперечная диффузия, стеночный эффект, приводящие к размыванию хроматографических полос. [c.88]

На ширину хроматографической зоны в этом же направлении влияет и ряд других, кроме рассмотренных, факторов. К ним относятся возникновение так называемой вихревой диффузии, вызванной не-прямолинейностью потока газа вдодь слоя зерненого сорбента стеночный эффект, вызывающий дополнительное размывание [c.27]

Влияние природы газа-носителя на величину стеночного эффекта и на размывание вследствие наличия в насадочной колонке непродуваемых газом областей также определяется значением коэффициента диффузии в газе. В этом случае эффект размывания уменьшается с ростом коэффициента диффузии. Следовательно, при работе с колонками большого диаметра, когда стеночный эффект становится ощутимым, следует работать с газом-носителем небольшой молекулярной массы. [c.53]

Одни исследователи [85] считают, что основной причиной является стеночный эффект, т. е. увеличение скорости потока вдоль стенок колонки. Другие [86] придерживаются мнения, что размывание вызвано неравномерностью заполнения колонки и созданием градиента пористости по ее сечению. Проведенные исследования подтвердили наличие такого градиента и показали, что при любом способе заполнения колонки крупные частицы сорбента скапливаются у стенок, а мелкие в центре сечения. Измерения, проведенные Тарамассо и Сакодынским [84], показали, однако, что наблюдаемые явления размывания нельзя объяснить лишь разницей в распределении частиц по сечению. [c.151]

Основной недостаток препаративной хроматографии — срав--нительно низкая производительность. Увеличение диаметра колонок приводит к снижению эффективности разделения из-за-стеночного эффекта плотность неподвижной фазы у стенок колонки при их набивке всегда меньше, чем в центре. Поэтому доля пустот и скорость потока у стенок больше, чем в центре, что приводит к размыванию хроматографических полос. [c.134]

Использование относительно широких колонок определенной длины позволяет избежать при вводе пробы в центр колонки так называемых стеночных эффектов размывания, связанных с размыванием зоны вблизи стенки колонки, где насадка особенно неоднородна. Теория этого явления показывает, что длина колонки бесконечногй диаметра зависит от ее ширины и размера зерна сорбента. Так, например, у колонки <1 = 2,1 мм с зерном йр = 5 мкм при введении вещества в центр колонки зона не достигает ее стенок, если длина колонки 35 см. С этим же сорбентом колонка бесконечного диаметра шириной 3,2 мм будет иметь длину ес 85 см. [c.155]

Основным физическим фактором, влияющим на процесс адсорбционного разделения, является адсорбционное равновесие. В условиях равновесной хроматографии (при допущении, что скорость установления адсорбционного равновесия бесконечно велика) в отсутствие таких размывающих факторов, как продольная диффузия, стеночный эффект и др., размывание выходной кривой определяется криволинейностью изотермы. Последнее является следствием того, что отношение концентрации вещества в неподвижной фазе к концентрации вещества в подвижной фазе (коэффициент распределения) вдоль колонки при газо-адсорбционной хроматографии почти всегда непостоянно (неравномерная набивка адсорбента вдоль колонки, неоднородность адсорбционных свойств отдельных центров адсорбента и т. п.). В этом случае коэффициент распределения для низких концентраций выше, чем для высоких, вследствие чего зона малых концентраций движется медленнее зоны высокиЦ [c.167]

Кроме указанных выше величин, учитываемых членами уравнения ВЭТТ, на размывание полосы влияет ряд факторов, рассмотренных в монографиях [1, 19]. К этим факторам следует отнести диффузию в непро-дуваемые полости, стеночный эффект, неоднородность продуваемых каналов, образованных частицами сорбента, и ряд других. В связи с этим нам хотелось бы отметить детальное исследование Гиддингса, создавшего так называемую обобщенную неравновесную теорию хроматографии, которая строится на предположении близости системы к равновесию. Этот метод позволил не ограничиваться в расчетах простыми моделями неподвижной фазы, профиля потока, кинетики адсорбции и десорбции. [c.100]

На первый взгляд кажется, что производительность можно повысить за счет увеличения сечения колонок и, следовательно, соответственного увеличения дозы. Однако с увеличением диаметра колонок существенно повышается степень размывания, что ухудшает результаты процесса разделения. Это объясняется тем, что в колонке большого диаметра трудно достигнуть хорошей упаковки сорбента и, кроме того, в таких колонках возникает так называемый стеночный эффект. Сопротивление потоку около гладких стенок колонки всегда существенно меньше, чем в середине колонки. Это приводит к увеличению линейной скорости потока смеси вдоль стенок в сравнении со средней скоростью потока газа-носителя. Разница в скорости вызывает размывание, по форме сходное с размыванием, обязанным продольной диффузии. Для устранения этого явления, препятствующего увеличению диаметра колонки, применяется ряд приемов. В некоторых случаях одну широкую колонку заменяют пучком более тонких, в других — колонки выполняют в виде секций, соединенных узкими трубками. В последних происходит перемешивание периферийного потока с потоком, идущим посредине колонки, в результате отрицательное влияние повьпненной скорости на периферии снижается. [c.330]

В црепаративной хроматографии большую роль играет так называемый стеночный эффект — размывание хроматографической полосы из-за разности скоростей потока газа в центре трубки и у стенок. Однако о причинах, вызывающих это явление, пока нет единого мнения. [c.27]

Одни исследователи считают - , что основной причиной размывания полосы в колонках большого диаметра является стеночный эффект. Другие придерживаются мнения " , что это явление вызвано неравномерностью заполнения и созданием градиента пористости по сечению колонки. Например, Гиддингс и Фюллер полагают, что роль стеночного эффекта в размывании полосы уменьшается с увеличением диаметра и высказывают предположение, что основной причиной размывания является неравномерность заполнения. Напротив, А. А. Жуховицкий и Н. М. Туркельтауб считают, что с увеличением диаметра трубки роль стеночного эффекта возрастает. Это положение подтверждено экспериментально. Было показано, что с увеличением диаметра препаративных колонок растет разность времен удерживания компонентов (АО, выходящих с потоком газа-носителя по периферии и по центру колонки. [c.27]

Исследование влиянии стеночного эффекта на размывание полосы в аналитической и препаративной колоннах. Для выяснения роли стеночного эффекта в колонны диаметром 6,4 и 19,1 мм вставляли плотно прилегающие к стенкам тефлоновые кольца (по 20 шт.) толщиной 2 мм и диаметром внутренних отверстий (соответственно) 3,5 й 12 мм. Затем колойны заполняли как обычно. Для сравнения одновременно проводили опыты на 1 о-лоннах без колец. [c.32]

По литературным данным стеночный эффект Голея проявляется на расстоянии от стенки колонны в пределах от 0,5 до 3 диаметров зерна /"7-87 и не должен играть существенной роли в размывании кроматогр ической полосы [2-б]. Кроме того, [c.48]

У83. Perkins G.,Jr.,Haase D.J. - Пат. США № 3407574,29.10.б8 РЖХим.1970,1Д55. Прибор для хроматографии. Методы устранения размывания в колонках большого диаметра, вызванного явлениями стеночного эффекта. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология