Хроматографическая зона скорость движения

В процессе хроматографирования, кроме движения молекул газа в направлении скорости потока, возникает продольная диффузия вдоль и навстречу потоку, диффузия к зернам и внутрь пор адсорбента. Поэтому молекулы одного из компонентов газовой смеси находятся в разных условиях и движутся вдоль слоя сорбента с различными скоростями. Это приводит к размыванию хроматографической полосы и к ухудшению разделения смеси, Поэтому в задачу теории хроматографии входит изучение законов движения и размытия хроматографических зон. [c.44]

В работах Беленького с сотр. [92] было показано, что ТСХ является двумерным неидеальным и неравновесным хроматографическим процессом, который можно описать уравнением, учитывающим распределение вещества в хроматографической зоне при движении со скоростью и и размыванием зоны вдоль и поперек направления движения элюента. Скорость движения хроматографической зоны V составляет определенную долю Rf скорости движения элюента и и зависит от коэффициента распределения Кс1 вещества и соотнощения объемов фаз VJV . [c.339]

В соответствии с более строгой теорией скоростей размывание полос в хроматографической системе происходит вследствие трех главных причин 1) различная скорость движения по слою сорбента зон с различными концентрациями (термодинамическое размывание) 2) диффузия веществ (диффузионное размывание) 3) малая скорость процессов сорбции и десорбции (кинетическое размывание). [c.588]

Теоретически скорость движения адсорбционного фронта любого компонента по слою не может быть больше, чем скорость вытеснения этим компонентом ранее адсорбированного вещества. Практически при промышленных скоростях потока газа адсорбционная зона стремится двигаться с большей скоростью, чем скорость вытеснения предадсорбированного компонента. Поэтому в промышленных условиях получить хроматографическое разделение компонентов невозможно (рис. 169). Как видно из рис. 169, а, после того, как адсорбционный фронт компонента достигает конца слоя (часть А), отношение концентрации компонента в газе на выходе из слоя к его концентрации на входе в слой начинает увеличиваться. Когда С/Со достигнет единицы, адсорбция этого компонента прекращается и начинается его десорбция другим компонентом, адсорбционная зона которого следует за адсорбционной зоной первого компонента. Соотношение концентраций в это время превышает единицу. По мере продвижения адсорбционного фронта вытесняющего компонента к концу слоя адсорбента оно вновь приближается к единице. [c.259]

Скорость движения зоны данного вещества обратно пропор циональна Ко. При больших значениях Ко большая часть вещества находится в неподвижной фазе и перемещается медленно. Если Ко мало, то вещество быстро продвигается по колонке с подвижной фазой. Два любых вещества с различными Ко будут перемещаться с разными скоростями, что является определяющим фактором хроматографического разделения. [c.187]

В реальных условиях равновесне не успевает полностью установиться вследствие медленной диффузии ионов в зернах смолы, что приводит к размытию хроматографической зоны. Приведенное уравнение (11,34) хорошо описывает скорость движения зоны с максимально воз- [c.52]

Простой метод вывода соотношения между скоростью движения хроматографической зоны и величиной сорбции приведен в [1]. Он рассматривает колонку единичного сечения, в которой равновесие между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах устанавливается мгновенно и действие диффузионных факторов отсутствует. Тогда в некоторый момент времени t распределение концентрации вещества вдоль слоя сорбента описывается какой-то кривой / (рис. 8). За время зона вещества передвигается на расстояние, при котором точка, соответствующая количеству вещества в единице объема ао, занимает новое положение ао" на кривой 2. [c.20]

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]

В колонках большого диаметра скорость газа-носителя неодинакова в разных участках поперечного сечения из-за различия в гидравлическом сопротивлении и что этот эффект приводит к дополнительному размыванию хроматографической зоны [87]. Однако диффузия вещества в радиальном направлении по слою сорбента несколько уменьшает это размывание, так как способствует перемещению вещества из участков с высокой скоростью движения в участки с низкой скоростью. Понятно, что радиальное перемещение увеличивается с ростом коэффициента молекулярной диффузии D и уменьшается с увеличением радиуса колонки Гц. Поэтому для препаративных колонок составляющую ВЭТТ (Н ), обусловливающую размывание в колонках большого диаметра, можно оценить соотношением [c.151]

Ввиду того что при вытеснительной хроматографии создается стационарный режим, при котором скорость перемещения всех зон и границ хроматографических зон оказывается постоянной и равной скорости движения фронта вытеснителя, для всех компонентов может быть записано соотношение [c.34]

При разделении смесей веществ, кипящих в широком температурном интервале, возникают трудности, связанные с тем, что пики низкокипящих веществ группируются в начале хроматограммы, в то время как пики высококипящих веществ могут оказаться чрезмерно размытыми, а время анализа излишне большим. Использование газовой хроматографии с программированием температуры позволяет успешно разделять сложные смеси веществ и существенно расширять возможности хроматографического анализа. Если процесс начинается при низких температурах, сорбируемость большинства компонентов велика, а скорость движения зон, занимаемых ими на сорбенте, мала. По мере роста температуры вследствие уменьшения сорбируемости [c.350]

По механизму разделения хроматографии на бумаге является распределительной. Метод основан на различии в коэффициентах распределения между двумя несмешивающимися фазами. Неподвижная фаза в этом случае удерживается в порах специальной хроматографической бумаги, которая служит носителем. Подвижная фаза продвигается вдоль листа бумаги, главным образом благодаря капиллярным силам. Для количественной оценки подвижности веществ в хроматографической системе используют параметр равный отношению скорости движения зоны определенного компонента к скорости движения фронта подвижной фазы. Значения определяют как и в ТСХ. На подвижность веществ в условиях хроматографии на бумаге влияет не только коэффициент распределения, но и взаимодействие их с волокнами, условия проведения эксперимента и характеристика бумаги. Мето- [c.614]

Распределение (4), полученное ири решении уравнения движения зоны, описывает ее форму как изменение концентрации вещества на конце колонки во времени. Нагляднее заменить его распределением по длине. Зона движется как целое со скоростью V. Для перехода в уравнении (4) от времен к расстояниям можно воспользоваться следующими соотношениями = Ыи, т = Аналогично вместо параметра можно ввести параметр а через соотношение а = = о и. Стандартное отклонение а будет точно так же описывать хроматографическую зону, как и а<, но уже в единицах длины, т. е. позволит охарактеризовать профиль зоны ио длине колонки у самого ее конца. Теперь уравнение (4) с учетом (7) можно записать так [c.28]

Rf отношение скорости движения хроматографической зоны к скорости движения подвижной зоны (проявителя). —ред. [c.84]

Можно предположить, что скорость движения зоны в случае наложения электрического поля хр., ал будет равна разности двух величин, действующих в противоположных направлениях хроматографической составляющей скорости т. е. скорости зоны без наложения электрического поля, и электрофоретической составляющей Ызд, т. е. скорости движения зоны катиона, происходящего только под действием электрического поля с градиентом потенциала Е (в/см). При этом равно [c.72]

ТСХ является планарной разновидностью жидкостной хроматографии, в которой подвижная фаза движется в пористой среде слоя адсорбента. Скорость определяется соотношением времен движения в токе элюента и удерживания за счет сорбции. При этом каждая молекула вещества участвует в многочисленных актах сорбции и десорбции. В конце процесса хроматографирования каждая зона проходит характерное расстояние, определяемое положением центра хроматографической зоны, которая размывается за счет флуктуации средней скорости индивидуальных молекул при движении по слою на пластине. [c.338]

Таким образом, хроматография может рассматриваться как универсальный способ осуществления процессов межфазного распределения веществ, заключающийся в относительном перемещении контактирующих фаз в ограниченном пространстве в условиях, когда одна из фаз постоянно находится в диспергированном состоянии или в виде пленки на поверхности стенок, ограничивающих это пространство. Подобное перемещение может происходить в цилиндрической колонке или в плоском слое. В первом случае говорят о колоночной, во втором — о планарной или плоскостной хроматографии. При этом независимо от геометрической формы ограниченного пространства, в котором осуществляется хроматографический процесс, одна из фаз может быть неподвижной или обе будут находиться в движении относительно друг друга. В результате перераспределения веществ между фазами проявляются различия в скоростях движения фронтов или дискретных зон отдельных веществ в разделительном пространстве в потоке подвижной фазы [c.178]

Физико-математическое рассмотрение этих процессов приводит в зависимости от подхода к различным общим теориям хроматографии, которые, хотя имеют различную форму, родственны друг другу и в своей основе применимы к любому хроматографическому методу, следовательно, и к хроматографии в тонких слоях. В разделе I мы даем краткое изложение способа рассмотрения, основанного на наглядной модели хроматографического процесса. Несмотря на наглядность в нем отсутствуют априорные положения (например, теоретические тарелки) этот способ в той мере, в какой адсорбционные и распределительные явления не зависят от концентрации, нашел безупречное математическое выражение. Мы увидим ниже, какое распределение вещества имеет место в движущейся зоне, каким образом скорость движения или значения Rf зависят от коэффициентов распределения или адсорбции и почему происходит деформация зоны. [c.82]

Хроматография представляет собой метод, основанный на дифференциальной миграции разделяемых веществ разделение компонентов смеси происходит вследствие различной скорости движения хроматографических зон компонентов вдоль колонки. Скорость движения зоны, в свою очередь, непосредственно связана с чистым объемом удерживания сорбата а отношение скоростей движения зон двух компонентов выражается через относительное удерживание г [c.11]

ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ТСХ), основана на различии скоростей перемещения компонентов анализируемой смеси в плоском тонком слое сорбента при движении по нему р-рителя (элюента). Сорбентами служат силикагель, АЬОз, целлюлоза, полиамид, элюентами — орг. р-рители разной полярности, их смеси между собой и иногда с р-рами к-т, щелочей и солей. Механизм разделения такой же, как в жидкостной хроматографии различаются лишь скорости движения р-рителя, конфигурация слоя и способы обнаружения хроматографических зон компонентов. [c.584]

Вещество переносится в виде хроматографического пятна (зоны), концентрационные точки которого движутся со скоростью и, составляющей строго определенную долю от скорости движения элюента и и = Е и, где Rf — коэффициент, определяемый адсорбционными свойствами вещества и отношением объемов подвижной и неподвижной фаз. [c.80]

Несмотря на то что мы очень сильно схематизировали рассматриваемый хроматографический процесс, уравнения (1П,.61)—(111.64), описывающие его, довольно сложны. Однако для практических целей часто и не требуется детально знать функции распределения частиц по длине колонки и по времени их выхода из колонки. Обычно экспериментатора интересует скорость движения вещества по колонке, ширина зоны, в которой распределены частицы разделяемого веществу, и ширина выходной кривой по времени. Метод моментов при этом как нельзя более подходит для решения уравнений теории хроматографии [14—16], так как моменты функции распределения описываются гораздо более простыми уравнениями, чем исходные уравнения теории, и имеют простой физический смысл первый момент характеризует скорость движения вещества по колонке, второй — ширину его размытия по длине или по времени, третий — асимметрию распределения веществ по колонке или асимметрию выходных кривых. Зная моменты функции распределения, можно затем приближенно восстановить ее вид, т. е. найти приближенно функции а (х, у, 1) ж с (х, 1). [c.81]

Очевидно, если белок вводить в хроматографическую колонку в виде узкой зоны, она будет со временем размываться, концентрация внутри нее уменьшаться и вследствие нелинейности уравнений (1У.60) доля неассоциированных молекул белка в зоне будет расти, а скорость движения зоны падать, т. е. узкая зона с ассоциирующимися белковыми молекулами при хроматографировании движется с переменной, постепенно понижающейся скоростью [89]. Это создает дополнительные трудности при интерпретации получающихся результатов. Поэтому в хроматографических экспериментах с ассоциирующимися белковыми молекулами предпочтительнее работать с широкими ступенчатыми зонами, размывание которых не оказывает влияния на концентрацию в них белка и сказывается главным образом лишь на форме переднего и заднего фронтов зоны. При этом за движением зоны удобно следить, наблюдая перемещение ее переднего и заднего центроидов (центров масс) [89]. [c.177]

Таким образом, скорость движения ве лества не зависит от его концентрации. Форма хроматографической зоны на хроматограмме также не меняется в ходе перемещения вещества, так как элементы объема с любой его концентрацией передвигаются с одинаковой скоростью. Если бы отсутствовала продольная диффузия, концентрация вещества вдоль потока не менялась бы и форма хроматографической зоны напоминала бы вид, показанный на рис. 111.276 (кривая /). Однако в реальных условиях имеет место продольная диффузия, и благодаря ей концентрация вещества вдоль потока размывается, соответственно размывается и хро.ма-тографическая зона. Ее форма напоминает кривую распределения Гаусса (кривая 2 на рис. 111.276). При соблюдении закона Генри форма хроматографической зоны не искажается по мере ее перемещения все точки зоны движутся с одинаковой скоростью. [c.180]

Методы хроматографического анализа основаны на распределении [Разделяемых компонентов меящг двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой с большой поверхностью, а другой -поток, фильтрущийся че тез неподвижный слой. Разделение исследуемой смеси обусловлено различием скоростей движения компонентов вдоль слоя неподвижной фазы, вследствие чего различные компоненты образуют отдельные зоны или полосы. [c.27]

При работе с многокомпонентными растворителями следует, однако, иметь в виду, что при движении фронта растворителя вдоль слоя сорбента происходит хроматографическое разделение и компонентов, образующих этот растворитель, как это имеет место при фронтальном методе. Наиболее слабо сорбирующийся компонент растворителя движется по слою быстрее, чем компонент, сорбирующийся сильнее. В результате фронт растворителя разделяется на несколько фронтов, а скорости движения зон анализируемых соединений отличаются от скоростей, с которыми фронт двигался бы, если бы отсутствовало разделение растворителя. Тем не менее значения для хроматографируемых соединений обычно определяют как отношение расстояния от стартовой линии до центра пятна данного соединения к расстоянию от стартовой линии до фронта наиболее быстро движущегося компонента растворителя. Очевидно, что наблюдаемые при этом значения абл не равны истинным значениям Rf ист- При значительных различиях в свойствах компонентов растворителя это обстоятельство может привести к ошибкам при идентификации анализируемых соединений по значениям Др [c.132]

Таким образом, мы приходим к важному заключению о том, что хроматографическая зона мигрирует вдоль колонки со скоростью, в (1 -f К) раз меньшей, че.м скорость элюцпи. Выше было показано качественно, что с увеличением К движение зоны замедляется, а на частных примерах даже обнаружилось, что оно замедляется в (1 + -Ь К) раз по сравнению со скоростью движения фронта элюента. Оказывается, что это соотношение можно получить строго для реальных условий хроматографии. Отношение скоростей дгиграць и зоны и элюции обозначают символом R и называют факторам задержки (чем меньше R, тем сильнее выражена задержка) [c.27]

Каждая отдельная дисперсия вносит свой вклад в суммарную дисперсию, т. е. в расширение хроматографической зоны. Приведенные выражения позволяют понять характер влияния выбора параметров хроматографического процесса на ширину зоны, т. е. содержат в себе очень важную практическую информацию. Наг рпмер, легко видеть, что с увеличением диаметра гранул зона расширяется как за счет неоднородности тока жидкости, так и особенно за счет неравновесности распределения молекул вещества по объемам подвижной и неподвижной фаз. Эта неравновесность будет сказываться тем меньше, чем больше значения коэффициентов диффузии и Оа, т. е. чем легче диффундирует вещество. С другой стороны, облегчение диффузии (увеличение и О ) влечет за собой раси]и-рение зоны за счет продольной диффузии (особенно в подвижной фазе). Скорость элюции и) также влияет двояким образом. С ее увеличением вклад продольной диффузии в расширение зоны умень-шается, зато сильнее сказываются все неравновесности распределения. Наконец, все факторы без исключения увеличивают дисперсию зоны пропорционально длине колонки L. Отсюда следует, что движение хроматографической зоны вдоль колонки в неидеальных условиях связано с непрерывным расширением зоны. Это должно нас насторожить в отношении целесообразности увеличения длины колонки. [c.29]

Из уравнения Ван-Деемтера вытекает ряд противоречащих друг другу требований. Так уменьшение величины диффузии для предотвращения размывания зоны вещества сочетается с необходимостью увеличения диффузии для поддержания равновесия. Использование мелкодисперсных частиц положительно сказывается на хроматографических характеристиках, но ограничивает скорость движения подвижной фазы. Для предотвращения продольной диффузии необходима высокая скорость подвижной фазы, что ухудшает протекание процессов массообме-на. Наконец, рекомендации по применению тонких пленок неподвижной жидкой фазы приходит в противоречие с тенденцией к использованию больших количеств НЖФ. [c.25]

Б. Г. Беленький, М. Д. Вальчихина, Э. С. Ганкина (Институт высокомолекулярных соединений АН СССР, Ленинград). Скорость движения зоны вещества ( у), будь это элютивный хроматографический процесс (тогда это скорость точки максимальной концентрации) или фронтальный процесс (при выпуклой изотерме сорбции — это скорость центроида фронта зоны), определяется в случае крупнопористых адсорбентов уравнением [c.153]

При подборе соответствующих условий на выходе из колонки появляются поочередно чистая подвижная фаза и ее смесь с одним из компонентов анализируемой пробы. Разделение в данном случае основано на различном распределении молекул разделяемых компонентов в движущейся газовой и неподвижной жидкой фазах, между которыми для каждого вещества анализируемой смесп в колонке устанавливается динамическое равновесие. Скорость движения хроматографической зоны обратно пропорциональна константе распределения (К) содержащегося в ней соединения между газовой и жидкой фазами. Вследствие этого хорошо удерживаемые жидкостью компоненты передвигаются вдоль слоя неподвижной фазы медлепее, чем плохо сорбируемые. [c.73]

Первая причина размытия хроматографической зоны и соответственно выходных кривых, или пиков, заключается в том, что различные частицы (молекулы, ионы) одного и того же вещества проводят в движущейсй и неподвижной фазе вследствие случайнот-блуждания, обусловленного тепловым движением, различное вре Вторая причина заключается в том, что скорость течения движущейся фазы непостоянна по сечению колонки, размытие облака частиц зависит от того, в каких областях потока находились различные частицы тот или иной период времени. Третья причина размытия заключается в продольной диффузии частиц. [c.80]

Таким образом, в ТСХ в наименьшей стенени размывается зона наиболее медленного компонента, в то время как в КХ — наиболее быстрого. Эти особенности ТСХ й КХ должны учитываться при анализе микропримесей. Другая особенность ТСХ связана с двумерным размыванием хроматографических зон (хроматографических пятен) как в направлении движения элюента, так и в поперечном к нему направлении. И, наконец, побудителями двинадния элюента в ТСХ являются капиллярные силы, возникающие при смачивании жидкостью пористого слоя сухого сорбента. В результате этого скорость элюента по мере подъема по пластинке постепенно замедляется в отличие от КХ, где скорость элюции, как правило, постоянная. [c.255]

Известно, что вид изотермы адсорбции определяет форму хроматографической зоны [31]. Для слабой адсорбируемости (R 1) характерна вогнутая изотерма адсорбции. В этом случае нри увеличении концентрации хроматографическое пятно вытягивается вниз. Для сильной адсорбируемости R 0) характерна выпуклая изотерма адсорбции. Здесь при увеличении концентрации хроматографическое пятно вытягивается вверх. При Rf Vg изотерма адсорбции близка к линейной и форма хроматографического пятна мало зависит от концентрации (рис. VIII.15). Двумерное размывание в ТСХ приводит к дополнительным концентрационным эффектам. По бокам хроматографической зоны концентрация вещества за счет размывания уменьшается и скорость его движения определяется коэффициентом распределения, иным, чем в центральной зоне. В результате пятно приобретает заостренную форму острием вверх — при адсорбционной и острием назад — при осадительной ТСХ (рис. VIII.16). [c.305]

Техника изучения разделенных хроматографических зон нри помощи групповых химических реагентов была значительно усовершенствована Б. Казу и Л. Кавалот-ти [6], которые предложили простой автоматический прибор для функционального группового анализа хроматографических зон в газовой хроматографии. Принцип предложенного метода заключается в том, что сло11 сорбента, смоченный жидким реагентом на определенные функциональные группы, непрерывно перемещается со скоростью движения диаграммной ленты относительно выхода газа-носителя. Сравнивая хроматограмму и результаты химического исследования, можно легко определить тип соединения, соответствующего данному хроматографическому пику. В качестве примера на рис. 43 показана хроматограмма разделения смеси вместе с результатами исследования полосы сорбента со специфическим реагентом на спирты. Методика упрощает проведение качественного анализа в хроматографических зонах, выделенных после хроматографа. [c.170]