Хроматографическая колонка распределение вещества

Основы метода распределительной хроматографии на бумаге. Было бы неправильно предполагать, что хроматографическое разделение на бумаге основано только на механизме распределения. Чаще всего при этом сочетаются распределение, адсорбция, ионный обмен. Однако в большинстве случаев разделение неорганических ионов основано на распределении их между двумя жидкими фазами. Поэтому основоположники метода в 1944 г. предложили перенести основные принципы теории распределительной хроматографии на колонке в хроматографию на бумаге. В хроматографии на колонке распределение вещества между жидкими фазами описывается уравнением (П). В бумажной хроматографии найти концентрацию вещества в подвижной и неподвижной фазах весьма сложно. Поэтому охарактеризовать поведение вещества на бумаге уравнением (36), выведенным для распределительной хроматографии на колонке, нельзя. Перемещение полосы растворенного вещества обычно описывается величиной Я/, которая является постоянной при строгом соблюдении условий эксперимента [c.54]

Радиохроматографический метод исследования сорбционных процессов основан на регистрации хроматографического (динамического) распределения веществ с помощью метода радиоактивных индикаторов. Одно из важных преимуществ метода — возможность прослеживания за движением и распределением веществ не только на выходе колонки, но и непосредственно в колонке (колоночные радиохроматограммы). [c.82]

ВЭТТ представляет собой длину слоя сорбента, необходимую для установления равновесного распределения вещества между движущейся газовой фазой и неподвижной твердой. Таким образом, число теоретических тарелок п и ВЭТТ являются величинами, характеризующими эффективность хроматографической колонки. ВЭТТ выражают в единицах длины, чаще всего в миллиметрах. [c.27]

Хроматографическое разделение смеси веществ в рамках ее жидкостно-жидкостного варианта можно проводить не только на основе распределения компонентов анализируемой смеси между двумя несмешивающимися жидкостями, но и гель-хроматографией. В отличие от распределительной в гель-хроматографии подвижной и неподвижной фазами служит одна и та же жидкость — растворитель. При этом та часть жидкости, которая протекает вдоль слоя твердого носителя — зерен геля, выполняет функцию подвижной фазы и переносит компоненты разделяемой смеси вдоль колонки. Другая часть той же жидкости проникает в лоры зерен геля и выполняет функцию неподвижной фазы. [c.225]

Точно так же, как в экстракции по методу Крейга, разделение двух веществ происходит тем эффективнее, чем больше ступеней распределения, четкость хроматографического разделения возрастает с увеличением числа теоретических тарелок . Это число является характеристикой эффективности хроматографических колонок и зависит от скорости потока подвижной фазы и скорости распределения вещества между фазами, которая в первую очередь зависит от величины поверхности раздела фаз, т. е. от констант колонки (плотность упаковки носителя, размер зерен и пористость). [c.235]

Использование жидких фаз с меньшей вязкостью уменьшает сопротивление массопереносу в пленке жидкой фазы, а следовательно, повышает эффективность хроматографической колонки (внутридиффузионная массопередача увеличивается). Максимально приемлемая вязкость неподвижной жидкой фазы растет с увеличением сорбируемости разделяемых веществ, так как относительная роль внутридиффузионного сопротивления в размывании уменьшается (уменьшается член С в уравнении Ван-Деемтера за счет увеличения К — коэффициента распределения). [c.62]

Одна из основных задач хроматографии состоит в том, чтобы получить хорошее разделение. О качестве разделения судят по числу пиков и по расстоянию, на каком они находятся друг от друга. Кривая распределения концентраций вещества на выходе из хроматографической колонки близка к кривой распределения ошибок Гаусса, поэтому абсолютного разделения двух компонентов достигнуть невозможно. Однако на практике в этом нет необходимости, [c.105]

Таким образом, вид изотермы адсорбции дает представление о характере распределения вещества в колонке и основание для выбора условий хроматографического разделения сложных смесей. [c.277]

Теория равновесной хроматографии базируется на допущении мгновенного протекания адсорбции и десорбции или растворения и испарения в хроматографической колонке. Основная задача этой теории — установление зависимости между скоростью движения компонента по слою сорбента и его сорбируемостью. В реальных условиях термодинамическое равновесие в колонке установиться не успевает, так как газ движется с конечной скоростью. Поэтому необходимо учитывать процессы диффузии вдоль направления потока и внутрь зерен сорбента, а также кинетику массообмена с ИФ, т. е. кинетику сорбции и десорбции. Если, однако, подобрать условия, близкие к идеальным (оптимальная скорость потока газа-носителя, равномерная дисперсность сорбента, равномерное заполнение колонки, оптимальная температура), можно полагать, что термодинамическое равновесие достигается практически мгновенно. На основе сделанных допущений составляют уравнение материального баланса для некоторого слоя в хроматографической колонке н получают основное уравнение теории равновесной хроматографии, связывающее линейную скорость и перемещения вдоль колонки концентрации с вещества в газовой фазе с объемной скоростью газового потока со и наклоном изотермы распределения (адсорбции) de ide [c.332]

Можно принять, что хроматографическая колонка состоит из следующих друг за другом очень малых участков, в каждом из которых при движении растворителя достигается равновесие распределения. Тогда распределение вещества А по длине колонки будет подчиняться тому же закону, по которому распределяется вещество в серии делительных воронок в предыдущем примере. Эту закономерность иллюстрирует рис. [c.167]

Рис. 48. Схема распределения вещества А в колонке при непрерывном хроматографическом процессе распределения между фазами X — расстояние от начала колонки (стартовой линии на бумажной или тонкослойной хроматограмме) до положения максимума равновесной концентрации вещества А х — расстояние от начала колонки до переднего края продвижения в колонке подвижного растворителя [ИЗ]

Таким образом, зная форму изотермы адсорбции, можно иметь представление о характере распределения веществ в колонке, а также выбрать условия для хроматографического разделения сложных смесей. [c.19]

Послойный анализ позволяет проводить хроматографическое разделение радиоактивных веществ непосредственно в колонках. Можно также, используя меченые атомы, наблюдать распределение нерадиоактивных компонентов в смеси — метод радиоактивных изотопов. По интенсивности воспринимаемого регистрирующим прибором измерения можно судить о количестве вещества в зоне [12]. [c.26]

В ходе разделения в хроматографической колонке анализируемые соединения некоторое время находятся в НФ, а затем — в подвижной газовой фазе. Равновесное распределение анализируемого вещества между фазами характеризуется константой распределения К, определяемой как отнощение концентраций вещества в жидкой и газовой фазах [c.331]

Естественно, что фракционирование по столь широкому кругу параметров реализуется путем использования достаточно разнообразных методических подходов и аппаратуры. Тем не менее, одна принципиальная особенность остается неизменной для всех этих подходов, что и позволяет объединит ) их в одну категорию хроматографических методов. В любом из них можно обнаружить двухфазную систему, в которой одна фаза неподвижна, а другая перемещается относительно нее с некоторой скоростью в одном определенном направлении. Неподвижная фаза остается неизменной, заполняя полость трубки (хроматографической колонки ) или фиксируясь на поверхности стеклянной или пластиковой пластинки иногда ее основу образует фильтровальная бумага или пленка ацетилцеллюлозы. Подвижная фаза непрерывно обновляется, поступая в систему с одного ее конца и покидая с другого. Молекулы компонентов исходной смеси веществ распределяются между двумя фазами в соответствии со степенями своего сродства к ним. На каждом участке неподвижной фазы это распределение стремится к состоянию динамического равновесия, которое непрерывно нарушается вследствие перемещения подвижной фазы. В результате постоянно идущего перераспределения молекул вещества между фазами они мигрируют в направлении течения подвижной фазы. Скорость такой миграции тем меньше, чем больше сродство молекул к неподвижной фазе. Распределение между фазами происходит независимо для каждого компонента смесн веществ. Еслп соотношения сродства к двум фазам у молекул разных компонентов смеси не одина- [c.3]

Диатомит представляет собой белый порошок, образованный чешуйками микроорганизмов. Чешуйки состоят из двуокиси кремния, пронизанной сетью пор и отверстиями. Удельная поверхность диатомита в 10— 100 раз меньше удельной поверхности окиси алюминия, используемой в адсорбционной хроматографии. Взболтаем в делительной воронке воду с бутанолом до взаимного насыщения фаз. При смешивании 1 вес. ч. водной фазы, насыщенной бутанолом, с 2 вес. ч. диатомита последний сохраняет вид порошка. Вода задерживается в каналах и отверстиях чешуек в виде микроскопических капелек. Смоченный таким способом диатомит помещают в хроматографическую колонку (рис. 408, а) и добавляют из делительной воронки вторую фазу — влажный бутанол. Если на поверхность столбика диатомита поместить смесь двух окрашенных веществ с различными коэффициентами распределения в системе бутанол — вода (рис. 408, б) [c.442]

Детекторы обычно разделяют на две группы интегральные и дифференциальные. Интегральный детектор измеряет определенное свойство веществ, выходящих из хроматографической колонки, и дает интегральную хроматограмму в виде ступенчатой кривой (см. рис. 463). Дифференциальный детектор измеряет мгновенное изменение концентрации выходящих компонентов. Получаемая в этом случае хроматограмма по своей форме близка к гауссовской кривой распределения (см. рис. 464). [c.501]

Пример 11.2. В анализируемой пробе находятся метан и оксид углерода. Времена удерживания этих соединений на данной хроматографической колонке равны соответственно 5,50 и 7 мин. Ширина пиков на половине их высоты равна соответственно 30 и 95 с. Определить степень разделения этих веществ. Форма пиков близка кривой нормального распределения. [c.161]

Расиределение анализируемого вещества между двумя фазами хроматографической колонке можно описать с помощью коэффициента распределения Ко [c.5]

Попытаемся сопоставить уравнение распределения вещества в хроматографической зоне (1.11), выведенное на основании теории скоростей, с уравнением (1-18), вытекающим из теории тарелок. Для этого примем за х абсциссу, равную расстоянию от момента ввода вещества в колонку до точки, в которой концентрация в зоне равна С, т. е. х= п. За Хо примем абсциссу, соответствующую центру зоны, т. е. Xo = . Тогда рп макс= 1 н/ тар = Л, т. е. Рпмакс рЭБНО [c.27]

Если в качестве неподвижной фазы взять мелкоизмельченный сорбент и наполнить им трубку (стеклянную или металлическую), а движение подвижной фазы (жидкости или газа) осуществлять за счет перепада давления на концах этой трубки, то последняя будет представлять собой хроматографическую колонку, называемую так по аналогии с ректификационной колонкой для дистилляционного разделения. Разделяемая смесь веществ вместе с потоком подвижной фазы поступает в хроматографическую колонку. При контакте, с поверхностью неподвижной фазы каждый из компонентов разделяемой смеси распределяется между подвижной и неподвижной фазами в соответствии с его свойствами, например адсорбируемо-стью или растворимостью. Вследствие непрерывного движения подвижной фазы лишь часть распределяющегося компонента успевает вступить во взаимодействие с неподвижной фазой. Другая же егО часть продвигается дальше в направлении потока и вступает всу взаимодействие с другим участком поверхности неподвижной фазы. Поэтому распределение вещества между подвижной и неподвижной фазами происходит на небольшом слое неподвижной фазы толькО при достаточно медленном движении подвижной фазы. Поглощенные неподвижной фазой компоненты смеси не участвуют в перемещении подвижной фазы до тех пор, пока они не десорбируются и не будут снова перенесены в подвижную фазу. Поэтому каждому из них для прохождения всего слоя неподвижной фазы в колонке потребуется большее время, чем для молекул подвижной фазы. Если молекулы разных компонентов разделяемой смеси обладают различной степенью сродства к неподвижной фазе (различной адсор-бируемостью или растворимостью), то время пребывания их в этой фазе, а следовательно, и средняя скорость передвижения по колонке различны. При достаточной длине колонки это различие может привести к полному разделению смеси на составляющие ее компоненты. [c.8]

Все три случая прогноза характера деформации границ хроматографических зон подтверждаются опытом. Таким образом, зная характер изотермы сорбции, можно предсказать распределение сорбируемого вещества при формировании фронта зоны в хроматографической колонке. [c.21]

Использование статических систем с переменным объемом газового пространства позволяет отбирать пробы без изменения концентрации вещества в контактирующих фазах. Поэтому число повторных измерений содержания определяемого вещества в газе лимитируется только его объемом. Такое устройство [П], изготовленное на основе стандартного медицинского шприца вместимостью 50—100 мл, в сочетании с газовым краном лозволяет многократно вводить в хроматографическую колонку равновесный с раствором газ, независимо от коэффициента распределения анализируемого вещества. Это достигается тем, что при сокращении рабочего объема сосуда (за счет перемещения поршня) происходит вытеснение равновесного газа практически без изменения давления в системе. Отбор пробы при постоянном давлении позволяет проводить нужное число дозирований (ограничивающееся лишь объемом газовой фазы) без дополнительного разбавления равновесного газа, а следовательно, не выводя систему нз термодинамического равновесия. [c.30]

Одна из главных задач теории неравновесной хроматографии — изучение причин размывания хроматографических полос. Это явление может быть обусловлено диффузионными и кинетическими факторами. Их влияние на процесс разделения может быть настолько велико, что даже при значительной разнице коэффициентов распределения вещества могут не разделиться. Явление размывания полос в реальной хроматографической колонке очень сложно и может быть описано лишь приближенно на основе теорий, устанавливающих зависимость между мерой размывания и указанными факторами. Для описания неравновесной ГХ чаще всего используются теория теоретических тарелок и теория эффективной диффузии. Обе теории основаны на допущении о том, что хроматографический процесс протекает в линейной области изотермы распределения (п ГЖХ) или изотермы адсорбции (в ГАХ), Количественной мерой размывания в первом случае является высота теоретической тарелки Н, во втором — эффективный коэффициент диффузии Дэфф. [c.334]

Во избежание дублирования и с целью некоторого сокращения объема книги отдельные главы были исключены из перевода. Так, учитывая, что недавно вышла книга А. В. Киселева и Я. И. Яшина Газоадсорбционная хроматография (изд-во Наука , М., 1967), мы опустили главу, посвященную этому вопросу. Не была включена в перевод также глава по препаративной газовой хроматографии, поскольку ей посвящена вышедшая в 1967 г. работа К. В. Алексеевой, В- Г. Березкина, С. А. Волкова, Е. Г. Растянникова Получение чистых веществ методом препаративной газовой хроматографии (ЦНИИТЭНефтехим, М., 1967). Исключена глава, посвященная теории распределения вещества в хроматографической колонке, поскольку она выходит за рамки интересов широкого круга читателей. Глава, посвященная контролю и регулированию производственных процессов, дана с некоторыми сокращениями. [c.5]

Строго говоря, так следует назвать хроматографический процесс, в котором неподвижная и подвижная фазы представлены двумя несмешивающимися или частично смешивающимися жидкостями. Если в системе двух контактирующих между собой жидкостей такого рода растворять какое-либо вещество, то его концентрация в этих растворителях будет одинакова только н тол1 случае, если оба они обладают одинаковой растворяющей способностью, т. е. одинаковым сродством к веществу. В противном случае молекулы вещества будут переходить из одной жидкости в другую до тех пор, пока не установится равновеспе, которому будет отвечать более высокая концентрация этих молекул в той жидкости, растворяющая способность которой выше. Если такие жидкости представляют собой неподвижную п подвижную хроматографические фазы, то распределение вещества между фазами происходит в соответствии с растворимостями в них компонентов исходной смеси, причем для каждого компонента — независимо от всех других (если, разумеется, свойства самих растворителей прп этом не изменяются). Чем выше сродство данного компонента к неподвижной фазе, тем медленнее он мигрирует вдоль колонки или пластинки. [c.8]

Для данной колонки объем ненодвижной фазы считают постоянным. Изменение в необходимых пределах возможно при условии, что значение коэффициента распределения лежит в определенной области. Если температура хроматографической колонки равна комнатной, методом газовой хроматографии может быть исследован лишь ограни ченный круг соедхгнений. Количество анализируемых веществ увеличивается во много раз, если использо- [c.56]

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]

Экстраполяция этого наблюдения к условиям очень медленного ( равновесного ) движения зоны позволяет утверждать, что в отсутствие продольной диффузп зона будет перемещаться, практически не деформируясь. При этом велич на отставания зоны от фронта элюции останется неизменной — она зависит только от коэффициента распределения вещества между фазами. Таким образом, даже это первое, довольно грубое рассмотрение процесса хроматографической элюц и позволяет сделать два практически важных заключения. Во-первых, зона вещества будет двигаться вдоль колонки тем медленнее, чем сильнее выражено сродство этого вещества к неподвижной фазе сорбента. Во-вторых, во збежан е расширения зоны элюцию надо проводить достаточно медленно. [c.23]

Хроматографическое разделенпе смесей основано на распределении вещества между двумя фазами и на использовании сил взаимодействия, существующих между компонентами пробы и жидкой фазой колонки. Поэ- [c.445]

Из теории жидкостной хроматографии уже известно, что форма элюируемого ника определяется изотермой распределения или — в случае адсорбционной хроматографии—изотермой адсорбции. Уилсон (1940) первым обсудил количественные зависимости. Он предполагал, что в колонке мгновенно устанавливается сорбционное равновесие между твердым телом и растворенным веществом, и применил материальный баланс для граничных слоев веществ, движущихся вдоль колонки. Было показано, что если рассматривать баланс растворенного вещества на узком участке хроматографической колонки, то его увеличение (или уменьшение) характеризуется разностью входящего и выходящего количеств. Дальнейшее развитие этих положений проведено Вейссом (1943), де Во (1943) и Глюкауфом (1947), и была показана возможность расчета формы хроматограммы но виду изотермы почти для всех типов изотерм в классификации БЭТ и, наоборот, возможность расчета изотерм по форме хроматограммы (Грегг и Сток, 1958). Если g — концентрация адсорбата [c.465]

В отличие от предыдущего в этом методе элюирующий раствор обладает меньшим сродством к сорбенту, чем любой из компонентов вносимой на колонку или пластинку смеси веществ. Эти компоненты постепенно вымываются из неподвижной фазы и движутся вдоль колонки за счет непрерывного перераспределения их молекул между неподвижной фазой и элюентом. Каждый из них мигрирует независимо от других в соответствии с соотношением сил его сродства к неподвижной и подвижной фазам. Миграция идет тем медленнее, чем больше сродство к неподвижной фазе. Именно этот, пригодный для аналитических целей вариант хроматографии подробно рассмотрен в следующем разделе, поэтому здесь можно ограничиться указанием на то, что при хроматографической элюции компоненты смеси выходят из колонки отдельными, разделенными друг от друга зонами, которые в соответствии с типичной формой профиля распределения вещества в каждой такой зоне (см. нияге) часто называют хроматографическими пиками. [c.12]

Что касается самого процесса ТСХ, то здесь можно усмотреть далеко идущую аналогию с жидкостной хроматографией на колонках. Неподвижную фазу образует н идкость, связанная со слоем фиксированного на подложке гранулированного сорбента, свойства и характеристики которого близки, а иногда даже идентичны таковым для материалов, используемых в качестве носителей неподвижной фазы в колоночной хроматографии. Здесь используются те же производные целлюлозы или силикагеля, к которым надо добавить только полоски ацетилцеллюлозы. Подвижную фазу образует жидкий элюент с аналогичными, рассмотренным ранее свойствами. Неизменной остается и сущность хроматографического процесса, базирующегося на равновесном распределении вещества между неподвижной и подвижной фазами. Как и в любом хроматографическом процессе (гель-фильтрация в тонком слое была рассмотрена в гл. 4), для целей хроматографического фракционирования это распределение должно быть сильно сдвинуто в пользу неподвижной фазы. Из всех вариантов хроматографпп для разделения компонентов белков и нуклеиновых кислот методом ТСХ (сами биополимеры очень редко выступают здесь в качестве объектов) практически пспользуют только два нормальнофазовую распределительную и ионообменную. [c.458]

Наделение пробы па индивидуальные компоненты достигается в соответствии с удерживанием каждого компонента хроматографической колонкой. Время, необходимое для элюирования композита из колонки, называется (абсолютным) временем удерживания (1г) и определяется по времени выхода максимума его хроматографического пика. В процессе хроматографического разделения происходит распределение компонента пробы между подвижной и неподвижной фазами. Время нахождения компонента в подвижной фазе (1 ) постоянно для всех составляющих анализируемой смеси. Величину Ш обычно называют "мертвым временем" колонки или временем удерживания несорбирующегося вещества. Эту величину можно легко определить по времени удерживания сорбирующегося в колонке вещества, нанример метана. Однако Казано, что математический расчет мертвого [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология