Хроматографический процесс оптимизация

ОПТИМИЗАЦИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СЕЛЕКТИВНОСТЬ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ [c.29]

Отражено современное состояние работ в области тонкослойной хроматографии (ТСХ) - распространенного и эффективного метода исследования органических и неорганических соединений. Рассмотрена теория хроматографического процесса в тонком слое. Описаны подходы к эффективности метода в зависимости от влияния различных факторов, подходы к оптимизации процесса, новые приемы в технике работы, аппаратура, сорбенты, растворители и их свойства. Большое внимание уделено градиентным методам и переносу условий разделения смесей в ТСХ на колоночный вариант хроматографии, а также количественной оценке тонкослойных хроматограмм. [c.2]

Метод полного факториала. В разд. 5.1 было подчеркнуто, что для процесса оптимизации важно выбрать наиболее существенные параметры, а также определить их разумные границы. В качестве примера обсуждалось разделение в ГХ, где предельное значение температуры можно выбрать еще до начала оптимизации. Еще ничего не зная об образце, мы можем предполагать, какие параметры, вероятнее всего, окажут наибольшее влияние на селективность. В гл. 3 этот вопрос обсуждался в общем виде. Выбранная хроматографическая система наложит свои ограничения на параметрическое пространство, например на максимальную температуру колонки в ГХ и на величину pH для колонки с силикагелем в ЖХ. Эти ограничения также не зависят от образца. [c.233]

Оптимизация хроматографических процессов [c.48]

Для оптимизации системы при увеличении ее производительности от граммов в час до килограммов в час важно не только сконструировать наиболее эффективное разделительное устройство, но и сделать это с минимальными капитальными и эксплуатационными затратами. В течение последних 15 лет существовали две различные точки зрения, касающиеся наилучших способов увеличения масштаба хроматографического процесса, причем все их можно разделить на две основные категории 1) способы, основанные на использовании периодических методов, и 2) способы, основанные на использовании непрерывных методов. [c.332]

Теория тарелок дает удобный математический аппарат для формализованной оценки эффективности хроматографического процесса, но не обладает предсказательной способностью с точки зрения оптимизации условий хроматографического разделения, так как не учитывает реальные физические процессы, происходящие в колонке. Принятые допущения далеко не всегда адекватны условиям хроматографического разделения в различных системах фаз. [c.183]

Параметры, связанные с емкостью, редко используют в качестве основных при оптимизации хроматографического процесса. Поэтому в табл. 3.10 они приводятся лишь в считанных случаях, Однако следует заметить, что изменение одного из коэф- [c.136]

II возникает задача оптимизации хроматографического процесса по скорости анализа и его чувствительности [26—37]. [c.48]

Вполне понятно, что основной информацией, необходимой для надежного распознавания всех пиков в процессе оптимизации разделения, являются спектры чистых компонентов и индивидуальные пики компонентов (профили элюирования). Метод, применяемый для получения как спектральных, так и хроматографических данных, включает применение математического метода, называемого анализ основного компонента (АОК) [92]. Этот метод основан на законе Бэра и положении об аддитивности спектров поглощения. Поглощение (Л) в момент времени 1 при длине волны Я описывается уравнением [c.302]

Нахождение оптимальных параметров многофакторного процесса осуществляется двумя путями [38] методом математического моделирования и методом математического планирования эксперимента. Метод математического планирования эксперимента удобен, когда неизвестны физические закономерности, связывающие оптимизируемый и управляющие параметры. Поскольку в хроматографии такие зависимости получены, можно использовать для оптимизации более быстрый и надежный метод математического моделирования на основе математической модели хроматографического процесса. [c.49]

Перед началом оптимизации любого процесса следует однозначно определить ее задачи. В случае хроматографических разделений это не всегда легко сделать. Хроматограмма — это больше чем просто некоторое количество одномерной аналитической информации. Тем не менее в процессе оптимизации желательно свести информацию, содержащуюся в хроматограмме, к одному числу. [c.146]

Значение критерия t всегда возрастает с увеличением /а. Другими словами, в соответствии с уравнением (4.30) достижение большого значения / является одной из задач, которую учитывают при выборе критерия оптимизации. Следовательно, два учитывающих время члена уравнения (4.30) характеризуют усилия, направленные на то, чтобы времена удерживания пиков на хроматограмме находились в промежутке между временем удерживания первого пика, которое должно быть по возможности большим, и желаемым максимальным временем анализа. Вероятно, что эти два члена уравнения оказывают противоположное воздействие на хроматографические параметры, которые используются в процессе оптимизации. Сумма величин разрешения вносит вклад в это столкновение интересов, так как величина HRs имеет тенденцию к увеличению, если интервал, на котором распределены времена удерживания пиков, увеличивается. В принципе хроматографист может достичь подходящего соотношения между различными факторами посредством выбо- [c.185]

В разд. 5.1 дается общее введение в проблему. Здесь разъясняется специфика проблем, возникающих при оптимизации хроматографических процессов, а также вводится используемая в главе терминология. [c.212]

После выбора существенных параметров и определения их предельных значений приступают собственно к оптимизации и с этой целью проводят некоторые предварительные эксперименты. Даже для образцов известного состава не всегда можно предсказать хроматографические характеристики их компонентов (см. гл. 3), а для образцов неизвестного состава такие предсказания вообще невозможны. Естественно, что начальные данные для процесса оптимизации могут быть получены только в результате обдуманных экспериментов, содержание которых зависит от вида оптимизационной процедуры. Мы обсудим их в следующих разделах. [c.220]

Целесообразность выполнения дополнительного эксперимента еще более возрастает, если результаты процесса оптимизации оказываются неудовлетворительными. Если же после получения хроматограммы, показанной на рис. 5.33, ж. можно с уверенностью сказать, что образец содержит не более пяти компонентов, то нет никаких оснований выполнять дополнительный хроматографический эксперимент в середине (х = 0,5) большого не исследованного района, соответствующего системе ацетонитрил — метанол — вода. [c.285]

Из табл. 5.7а следует, что одновариантную оптимизацию нельзя считать удачным методом оптимизации хроматографической селективности. Несмотря на чрезвычайно большое число экспериментов, основываясь на поверхностях отклика типичных для хроматографии, удается определить только локальный оптимум (см. рис. 5.3). Более того, локальный оптимум может оказаться мало полезным, так как в процессе оптимизации не формируется общее иредставление о поверхности отклика. Как только это становится ясным, остальные характеристики метода (благоприятные) теряют свою привлекательность. [c.304]

В результате оптимизации селективности нами была установлена оптимальная комбинация подвижной и неподвижной фаз (оптимальная фазовая система). В некоторых случаях процесс оптимизации проводился на таких колонке и приборе, которые затем применялись для реального анализа ( итоговая аналитическая колонка ). Например, если у нас имеется оптимизированный состав подвижной фазы для данного процесса разделения неорганических ионов с использованием специализированной хроматографической системы, то мы не сможем в дальнейшем изменить размеры колонки и различные части прибора. [c.362]

В данной главе описана итоговая конфигурация хроматографической системы (колонка и прибор), которую она принимает после завершения оптимизации фазовой системы (комбинация подвижной и неподвижной фаз). Полный процесс оптимизации иллюстрирует рис. 7.1. На нем показаны различные стадии процесса от момента принятия решения, какой хроматографический метод будет использован (решение принимается исходя либо из литературных данных, либо из схемы, показанной на рис. 2.1). Нанример, после того как принято решение, что следует выбрать метод обращенно-фазовой жидкостной хроматографии, необходимо также решить, каким должен быть детектор. Например, мы можем выбрать УФ-детектор. [c.362]

Возможность количественного описания адсорбционно хроматографического процесса разделения макромолекул олигомера по молекулярным массам и функциональности и, следовательно, его оптимизации сводится главным образом к разработке модели адсорбции олигомерной цепи в поре адсорбента. [c.236]

Таким образом, динамическая теория дает основу для оптимизации хроматографического процесса. [c.325]

В настоящее время газовая хроматография является основным методом анализа продуктов сгорания при проведении исследований процесса горения. С учетом важности автоматизации процессов горения, широкое применение которой сдерживается отсутствием чувствительных датчиков газового анализа, представляет интерес осуществляемая на одной ТЭЦ разработка системы автоматической оптимизации топочных Процессов на базе дискретного хроматографического корректора (см. гл. 11). [c.189]

Цель настоящей работы — более детальное исследование влияния различных параметров проявительного варианта хроматографического процесса разделения на затраты энергии в препаративных колоннах с периодическим циклом. Такое исследование позволит осуществить оптимизацию препаративного процесса разделения с точки зрения снижения энергетических затрат и, следовательно, снижения стоимости выделяемого продукта разделения. [c.21]

Эксперимент показывает, что оптимизация хроматографического процесса по энергетическим затратам во всех случаях сопряжена с оптимизацией удельной производительности процесса. В этом смысле между этими критериями для оценки хроматографического процесса разделения можно поставить знак равенства. [c.29]

Характер поведения пептидов в хроматографическом процессе определяется составом применяемой системы растворителей. Повышение содержания в ней органических компонентов увеличивает относительную подвижность гидрофобных пептидов, поскольку стационарная фаза гидрофильна. Широкое применение нашли несколько систем растворителей [26, 60], но для оптимизации условий разделения в конкретных случаях используются разнообразные варианты (табл. 7.1). [c.234]

Г о X б е р г Ж. Л., Исследование и оптимизация топочных процессов сжигания газа и мазута дискретным хроматографическим [c.249]

Требование достаточной летучести означает, что веш,ество должно обладать легко измеримой упругостью пара, обычно больше мм рт. ст., чтобы оно могло элюироваться через достаточно короткое время. Из этого, в свою очередь, следует, что смесь, кипящая в широком диапазоне температур, например, в пределах 50—250° С, не может быть разделена при 50° С, вследствие ограничений практического характера. Теоретически смесь разделима и при этой температуре, но вследствие длительности происходящих физических процессов и ограниченной чувствительности детектирования экспериментатору пришлось бы чрезмерно долго ожидать выхода последнего компонента и он не имел бы полной уверенности, что наблюдал его. Вследствие этого выбирается определенная компромиссная температура, выше 50, но ниже 250° С. Широкое использование таких компромиссных решений в области аппаратурно-технического оформления и методики газовой хроматографии характеризует этот метод как своего рода искусство, без которого невозможны определения многих важных параметров процесса хроматографического анализа, а следовательно, и их оптимизация. [c.42]

Следующим логическим шагом по пути автоматизации, который обсуждался в работе [74], стала автоматическая оптимизация аналитических параметров с точки зрения улучшения хроматографического разрешения и сокращения продолжительности анализа. В некоторых устройствах газовые хроматографы могут быть включены в систему автоматического регулирования процессом. Однако при всех наших теоретических знаниях, касающихся процесса разделения, не всегда удается создать эффективную расчетную модель, и такой метод может быть осуществим только в рамках большой вычислительной системы. [c.474]

В большинстве случаев перед хроматографическим процессом стоит задача надежного разделенпя двух илп более заранее известных компонентов исходной смеси. Еслп хроматографическая система j e определена, то в распоряжении экспериментатора етце остается возможность выбора целого ряда физических параметров процесса с целью оптимизации условий разрешения зон (пиков) в этой снстеме. Краткое знакомство с основами теории хроматографии имело целью дать обоснования для такого выбора. Теперь можно подвести итоги. Последовательно рассмотрим следующий ряд параметров геометрия колонки, размер гранул, набивка колонки, скорость элюции, физические свойства элюента (вязкость, температура) и, наконец, загрузка колонки. Рассмотрение будем вести с позиции улучшенпя разрешения и одновременно уменьшения продолжительности хроматографического процесса. Но сначала надо привести еще одну зависимость — скорости ЭоЛюции и от разности давлений иа входе и выходе колонкп Д/ ( перепад давления ) и от размера гранул. Ее описывает уравнение Дарси [c.36]

Более тоикую оптимизацию условий хроматографии в целях улучшения характера разделения пиков и их формы можио осуществить путем подбора крутизны градиента (его объема), длины колонки и скоростн элюции в соответствии с общими рекомендациями, вытекающими из теории хроматографического процесса (см. гл. 1). [c.193]

Далее следует сделать выбор между аниона- и катионообменни-ком. При фракционировании определенным образом заряженных молекул такой выбор не представляет труда. Например, очевидно, что олигонуклеотиды следует делить на анионообменнике, а заведомо щелочные белки, например гистоны,— на катпонообменнике. Для амфотерных молекул посредством выбора pH буфера можно задавать знак суммарного заряда и таким образом определять нужный тип ионообменника. Здесь решающим соображением может оказаться учет диапазона pH, в котором препарат (например, белок) сохраняет свою нативность, не склонен к агрегации или неспецифической сорбции. Если такой диапазон pH располагается по обе стороны от изоэлектрической точки очищаемого компонента исходной смеси, то выбор типа обменника может диктоваться оптимизацией условий разделения, как было пояснено выше, в разделе Хроматографический процесс . [c.287]

Способов изменения коэффициента емкости существует достаточно много, и рассмотренные выще параметры выбраны нами главным образом потому, что их влияние на коэффициенты емкости предсказуемо (см. разд. 4.2.3) и в определенной степени обычно. В связи с этим следует заметить, что некоторые хроматографические параметры вообще не влияют на коэффициент емкости и, следовательно, на селективность. К их числу относятся длина колонки, скорость потока и диаметр упакованных колонок. Таким образом, эти параметры не имеют отиоще-ния к процессу оптимизации селективности. Однако иногда перечисленными параметрами можно оперировать в ходе оптимизации селективности, рассматривая их в связи с другими параметрами, действительно влияющими на селективность. Так, снижение температуры в газовой хроматографии может приводить к повыщению селективности, но, чтобы при этом не возросла длительность анализа, приходится увеличивать скорость потока. Тем не менее в больщинстве случаев имеет смысл рассматривать те параметры, которые не влияют на селективность, отдельно, после завершения процесса оптимизации. Некоторые соображения о выборе значений этих параметров приведены в конце книги (гл. 7). [c.15]

Такая модель, позволяющая получить зависимость константы адсорЬции макромолекулы от ее гибкости, молекулярной массы и функциональности, размера пор адсорбента и энергий взаимодействия РФГ и групп цепи с адсорбционным центром, может быть непосредственно использована для оптимизации хроматографического процесса определения РТФ (выбор оптимального размера пор адсорбента, подбор элюента или элюентной программы, режима фракционирования и т. д.). [c.236]

Соболев А.С.-Успехи газ.хроматогр.(Казань),1978,№5,231-238,-РКим,1979, 14Г180. Применение математических методом планирования эксперимента для оптимизации хроматографических процессов разделения хлорфенолов. [c.315]

С многих практических точек зрения препаративная ЖХ проще, чем аналитическая. Образцы большого объема и более простое оборудование делают работу проще и не требуют той утонченности приемов и способностей, которые требуются при работе с микрошприцами и миниатюрными коммуникациями. Препаративная ЖХ часто выполняется при условиях более низкой эффективности разделения, чем в типичных случаях аналитической ЖХ. Многие хроматографисты считают, что без особого труда можно выполнить требуемое аналитическое разделение просто за счет эффективности колонки. При оптимизации препаративной ЖХ часто констатируют ограниченную эффективность колонки, и разделение достигают за счет лучшего использования физико-химических процессов, приводящих к хроматографическому разделению. [c.19]

Такая оптимизация условий процесса позволила создать экспрессный, ультрачувствительный вариант тонкослойной хроматографии, который мы назвали микротонкослойная хроматография . В этом методе используются хроматографические пластин- [c.83]

Быстрый рост масштабов каталитических производств придает особую актуальность задаче оптимизации каталитических реакторов. Обычно эта задача рассматривается применительно к стационарным динамическим процессам, реже применительно к статическим процессам. В последнее время было показано существование особых хроматографических режимов работы реакторов, сущность которых сводится к совмещенив химического процесса и хроматографического разделения в одном аваарахе / /, На примере реакции дегидрирования бутиленов в дивинил в хроматографическом режиме с импульсным вводом бутиленов в поток газа носителя была установлена возможность снижения температуры реакции и звачительного по-вишения выхода продуктов по сравнению с предельными величинами для стационарного режима , [c.100]

Результаты настоящей работы показывают возможность увеличения выхода продуктов реакции за счёт хроматографических эффектов при переходе от стационарного к нестационарному режиму работы реактора. При этом должна существовать оптимальная длина peai Topa и оптимальная периодичность ввода сырья в реакторе. Хроматографические эффекты позволяют увеличить выход продуктов не только в реакциях типа Аи А +-U, но и во многих других процессах, например в процессах, где газ-носитель является одним из реагирующих веществ. Анализ хроматографических аффектов должен служить основой для выбора оптимального способа смешевия сырья и непрореагировавших продуктов в процессах с рециркуляцией, для решения самых различных вопросов оптимизации контактнокаталитической переработки газовых смесей. [c.108]

В результате исследований последнн.х лет было показано, что разрешение и скорость разделения в жидкостных хроматографических колонках могут быть существенно увеличены за счет оптимизации геометрических параметров колонки и сорбента и условий хроматографического опыта, таких как скорость потока растворителя, давление, размер частиц, величина пробы, в некоторых случаях температура. Увеличение скорости разделения и эффективности хроматографических колонок достигается главным образом за счет проведения процесса разделения при высо-ко.м давлении и уменьшении размера частиц используемого сорбента. Разница в степени разрешения, форме пиков и времени разделения, достигнутых на колонках при нормальном и повышенном давлении иллюстрируется рис. 154. Современное состояние теории хроматографии позволяет в общих чертах определить характер изменения разрешения и скорости разделения в зависимости от длины и диаметра колонки, скорости потока расгво- [c.335]

Решение задачи оптимизации использования молекулярных взаимодействий компонентов смеси путем выбора соответствующей неподвижной фазы (адсорбента или жидкости, молекулярного сита) может быть найдено лишь на основе теории межмолекулярных взаимодействий в газах и жидкостях и между газами и жидкостями и твердым адсорбентом. Эта теория основывается на результатах изучения геометрии и химической природы молекул газа, молекул жидкости и поверхности твердого тела. Она представляет собою молекулярную теорию, поскольку ее задачей в области хроматографии является объяснение связи с молекулярными параметрами и вычисление термодинамических констант адсорбционного или распределительного равновесия (например, констант Генри для нулевых проб), определяющих селективность. Отсюда ясно значение молекулярно-статистических расчетов для развития молекулярных теорий адсорбции или растворения п их приложений к хроматографии, поскольку именно статистическая термодинамика указывает правильную количественную связь констант термодинамического равновесия с нотенциальпыми функциями межмолекуляриого взаимодействия. Однако по мере усложнения адсорбционной системы использование статистической термодинамики для количественных расчетов удерн иваемых объемов встречает затруднения, особенно в случае специфических взаимодействий и неоднородных поверхностей. Вместе с тем увеличение энергии и характеристичности взаимодействия влечет за собой возможность получения новой важной информации о специфическом молекулярном взаимодействии при использовании комплекса спектроскопических методов. Это помогает наполнить даваемые хроматографическими и термодинамическими исследованиями полуэмпи-рические и феноменологические связи между различными параметрами эвристическим содер/канием в смысле возможного приближения к молекулярным основам взаимодействия и селективности. Сюда относится,, в частности, использование регулирования специфхмеских взаимодействий, в частности электростатических взаимодействий динольных и квад-рупольных молекул с поверхностями ионных кристаллов и с поверхностными функциональными группами, использование и регулирование водородной связи и вообще взаимодействий донорно-акценторного типа и процессов комплексообразования. [c.34]

Морган и Деминг [102] также использовали экспериментальный подход к оптимизации процесса при одновременном изменении скорости газа-носителя и температуры колонки. Как конечную цель оптимизации они предложили хроматографическую функцию отклика ( hromatographi respon e iun tion) RF на основе введенного в (36) параметра разделения 0 [c.131]