Вклады в величину ВЭТТ

Не вдаваясь в подробное рассмотрение этих вкладов в ВЭТТ, тем не менее следует заметить, что чем меньше каждое из четырех слагаемых, тем меньше будет и суммарное значение ВЭТТ и, следовательно, эффективнее колонка. Величина Нр пропорциональна диаметру частиц сорбента и уменьшается с улучшением равномерности заполнения [c.11]

Каждый из рассмотренных процессов вносит свой вклад в суммарную величину ВЭТТ, которая может быть найдена по простому уравнению [c.24]

Второй член в уравнении (9) также отражает вклад экстракционной кинетики. Ее влияние нельзя обсуждать на общих примерах, так как этот фактор весьма специфичен и очень сильно зависит от свойств изучаемой экстракционной системы (экстрагируемого иона, экстрагента, кислоты, применяемой для элюирования). Однако следует иметь в виду, что, согласно экспериментальным данным и теоретическим расчетам [9], кинетика экстракции играет исключительно важную роль, определяя величину ВЭТТ, особенно при высоких скоростях и низких температурах. В некоторых случаях [10, 18] ее вклад, обусловленный кинетикой экстракции, превышает долю всех остальных факторов на порядок или даже два порядка и практически полностью определяет экспериментально наблюдаемые значения ВЭТТ. Этот вопрос детально будет рассмотрен в главе, посвященной разделению лантаноидов. [c.27]

Последний член в уравнении (9) учитывает влияние поперечной диффузии молекул распределяющегося соединения в подвижной фазе на характер движения этой фазы в хроматографической колонке. Согласно Гиддингсу [8], особенности движения подвиж-. ной фазы не зависят от ее свойств и полностью определяются только структурой материала носителя и формой незаполненного пространства колонки. В результате взаимосвязи этих двух факторов (поперечной диффузии и характера движения потока) высота та- лки уменьшается гораздо значительнее, чем если бы эти факторы оставались независимыми. Из уравнения (9) следует, что ВЭТТ снижается с уменьшением р. Она зависит также от параметров Яг и ази связанных в свою очередь с качеством набивки колонки и скоростями потока, неэквивалентными по отдельным каналам. При расчете каждого из этих параметров следует учитывать их зависимость от длины отдельных каналов и расстояний между ними, размера зерен и диаметра колонки. Влияние размера зерен наглядно видно, если рассчитать значения ВЭТТ как функцию скорости потока для носителя, имеющего зерна двух размеров йр — = 15 мкм и йр=5а мкм. При этом использовали рассчитанные Гиддингсом [8] значения параметров и т. Показано, что диаметр колонки мало влияет на величины ВЭТТ [9] и поэтому не учитывался. Приведенные на рис. 1 результаты расчетов показывают, что значения ВЭТТ заметно повышаются с увеличением скорости потока и существенно зависят от размера зерен носителя. При скорости потока а = 0,01 см и диаметре зерен 15 мкм вклад в общую величину ВЭТТ равен около 1,2- 10 з см. [c.27]

Полученные разными исследователями [10, 18—20] данные показывают, что в экстракционной хроматографии значения ВЭТТ почти линейно повышаются с возрастанием скорости подвижной фазы в пределах 0,01—0,1 см-с- (что соответствует скорости потока около 0,4—4 мл-см -с ). Этого и следовало бы ожидать, так как при таких скоростях основное влияние на величину ВЭТТ оказывают поперечная диффузия в органической фазе, экстракционная кинетика и эффект, создаваемый размером частиц. Вклады, обусловленные этими тремя факторами, линейно повышаются с увеличением скорости потока элюента (размер частиц также ли- [c.28]

При низких скоростях элюирования важный вклад в общую величину ВЭТТ вносит поперечная диффузия в подвижной фазе и профиль ее потока. Детальные расчеты показывают, что главным фактором в этом случае является наличие разного типа каналов, т. е. этот эффект обусловлен неравномерностью упаковки носителя таким образом скорость движения подвижной фазы в каналах между частицами существенно отличается от среднего значения. Влияние реальной упаковки носителя и, как следствие, скорости движения подвижной фазы, особенно при использовании носителей с частицами небольшого размера, по-видимому, значитель- [c.29]

Поскольку как диффузия в органической фазе, так и скорости химических реакций изменяются в зависимости от природы экстрагируемых соединений, то значения ВЭТТ какой-либо заданной колонки зависят как от природы элемента, так и от оостава водной фазы. Это может иметь большое значение в разного рода теоретических построениях, но часто несущественно с практической точки зрения. Действительно, вклад диффузии в неподвижной фазе в суммарную ВЭТТ обычно мал, или по крайней мере изменение его в зависимости от природы экстрагируемого соединения мало влияет яа суммарную ВЭТТ. Однако заведомо медленные химические стадии встречаются не слишком часто и, как правило, легко обнаруживаются. В большинстве случаев, следовательно, разрешающая способность колонии может однозначно характеризоваться, как это обычно и делается, только величиной ВЭТТ, при условии, что в системе отсутствуют медленные химические стадии. [c.104]

Таким образом, вклад массопередачи в величину ВЭТТ в распределительной хроматографии очень мал (-10" см), в адсорбционной хроматографии он несколько выше ( -10 см), а в ситовой хроматографии макромолекул становится доминирующим ( -10 см). [c.40]

При использовании скоростей газа-носителя меньше оптимальных размывание будет возрастать за счет сильного вклада молекулярной диффузии в величину ВЭТТ. При использовании скоростей газа-носителя больше оптимальных размывание будет также возрастать, но за счет задержки массообмена (кинетическое размывание) вклад молекулярной диффузии в этом случае будет мал. [c.68]

Гиддингс изучал также влияние флуктуаций температуры и эффекты, появляющиеся при сворачивании колонки в спираль [17]. Скорость переноса частиц в колонке в данной точке зависит от температуры в этой точке, поэтому флуктуации температуры в плоскости поперечного сечения колонки вносят дополнительный вклад в величину ВЭТТ. Гиддингс нашел, что соответствующий член приближенно выражается следующим образом [c.27]

Этот вопрос не был исследован подробно, однако предварительное рассмотрение [10] показало, что турбулентное течение, по всей видимости, не дает существенных преимуществ, за исключением того, что при той же самой скорости потока вклад подвижной жидкой фазы в выражение для величины ВЭТТ меньше, чем в случае ламинарного течения. Помимо этого, существует большое число практических трудностей, а именно чрезмерно длинные колонки, высокие давления на входе в колонку и отслаивание неподвижной фазы при высоких скоростях потока. [c.48]

Ни х) вклад подвижной фазы в локальную величину ВЭТТ [c.53]

Нп т х) вклад в величину ВЭТТ, обусловленный программированием температуры [c.53]

Н) вызывается в основном тремя независимыми причинами 1) неравномерностью движения потока подвижной фазы (вихревая диффузия) 2) молекулярной диффузией и 3) отклонением от сорбционного равновесия в системе. Рассмотрим, каков вклад каждой из этих причин в величину ВЭТТ. [c.14]

На — вклад в величину ВЭТТ, обусловленный молекулярной диффузией Нп — вклад в величину ВЭТТ подвижной фазы [c.199]

Нр — вклад в величину ВЭТТ, обусловленный неоднородностью потока Hs — вклад в величину ВЭТТ неподвижной фазы А — высота пика, зоны в осадочной хроматограмме [c.199]

На рисунке 65 для сравнения приведены также результаты соответствующих расчетов по уравнению (4.122) без учета эффекта продольного перемешивания в кристаллизационной колонне (кривая 2). Из представленных на рисунке расчетных и экспериментальных значений фактора разделения следует, что пренебрежение эффектом продольного перемешивания при расчетах может приводить к неверной оценке разделительной способности кристаллизационной колонны. Выражая влияние эффекта продольного перемешивания через соответствующую составляющую высоты, эквивалентной теоретической тарелке колонны, нетрудно оценить вклад этого эффекта в величину ВЭТТ [268]. Соответствующими расчетами с помощью соотношений (4.125), (4.128) и (4.129) показано, что в проведенных опытах он достигал 40% (см. табл. 3). [c.246]

Решение полных уравнений процесса весьма сложно. Каждый фактор размывания отдельно можно рассматривать, используя подход, применяемый в пределах теории ВЭТТ. Для определения вклада внутридиффузионного процесса в величину ВЭТТ аппроксимируем поток в зерно уравнением линейной кинетики [c.58]

Общее время запаздывания т складывается из величин, соответствующих различным механизмам, замедляющим установление равновесия в системе. Аналогично этому и величину ВЭТТ можно представить состоящей из слагаемых, каждое из которых связано с определенным механизмом. Эти слагаемые можно определить с помощью (4. 89а), подставляя вместо т величины х. , и из (4. 46), (4. 46а) и (4. 47). При обмене с участием органических ионов и как правило, очень малы по сравнению с В этом случае главный вклад в величину ВЭТТ будет вносить слагаемое, соответствующее внутридиффузионной кинетике [c.327]

Формула (4. 90) показывает, что вклад внутридиффузионного механизма в величину ВЭТТ возрастает прямо пропорционально квадрату радиуса зерна, скорости подачи раствора и обратно пропорционально коэффициенту внутренней диффузии. Обращает [c.327]

Поток жидкости, проходящий через слой зерненого адсорбента, нерегулярен. Жидкость протекает через множество различных взаимосвязанных каналов, отличающихся друг от друга извилистостью и степенью сужения. В результате пути, по которым движется поток жидкой фазы с растворенными в ней веществами, имеют различную длину. Поэтому время прохождения слоя адсорбента различными молекулами значительно отличается от средней величины. Возникает дополнительное размывание зоны, называемое вихревым. Влияние этого размывания на ВЭТТ учитывается первым членом уравнения (1.24). В жидкостной хроматографии вихревая диффузия также вносит определенный вклад в размывание. [c.72]

Первый член в уравнении (9) учитывает вклад продольной диффузии (longitudinal diffusion) как в подвижной, так и в неподвижной фазе в общую величину ВЭТТ. Этот вклад можно записать раздельно для подвижной и неподвижной фаз [c.24]

Если предположить, что длина пути диффузии пропорциональна количеству неподвижной органической фазы Q и что обратно пропорционален вязкости неподвижной фазы т], то вклад в общую величину ВЭТТ, обусловленный поперечной диффузией, должен быть приблизительно пропорционален произведению Ст]. До тех пор пока произведение. Рт] остается постоянным, изменение природы экстрагента не должно влиять на высоту тарелки. Именно это, по-видимому, имеет место в случае ТБФ и Д2ЭГФК для обоих экстрагентов получены значения ВЭТТ 0,1—0,15 мм [14, 16], однако количество ТБФ может приблизительно в три раза превышать количество Д2ЭГФК. [c.26]

Теперь представляется целесообразным обсудить возможности повышения эффективности колонок в экстракционной хроматографии. При высоких скоростях основной вклад в величину ВЭТТ вносит эффект, обусловленный размером частиц, а также экстракционная кинетика и поперечная диффузия в органической фазе. Влияние последних двух факторов уменьшается при повышении температуры в этом заключена возможность улучшения работы колонок, поэтому, как правило, в большинстве случаев разделение проводят при высокой температуре. Вклад поперечной диффузии в неподвижной фазе может быть снижен за счет уменьшения толщины слоя экстрагента на носителе. В этом отношении большое преимущество имеют недавно предложенные материалы для высокоэффективной жидкостной хроматографии [22]. Влияние размера частиц можно уменьшить, используя носитель с зернами небольшого размера. Однако так как обычно используют носители с неоднородными зернами неправильной формы, то уменьшение их диаметра ниже 15 мкм малорезультативно, если вообще имеет какое-либо значение для повышения эффективности разделения, поскольку приводит к неравномерной загрузке колонок. Это возражение снимается при использовании носителей сферической формы, даже при очень небольшом их диаметре. [c.29]

Суммируя сказанное, можно утверждать, что вариации потока в поперечном сечении колонки существуют, но характер их функциональной зависимости от различных параметров, в особенности от йк (а, следовательно, и вид трансколоночного члена в выражении для величины ВЭТТ), окончательно еще не ясен. Основная трудность при этом заключается в том, чтобы отделить случайные вклады в величину ВЭТТ, соответствующие исправимым дефектам насадки, от вкладов, соответствующих, неизбежным флуктуациям потока в поперечном сечении колонки. Очевидно то, что независимо от природы этих флуктуаций величину соответствующих вкладов [c.26]

Нт(х) вклад в величину ВЭТТ, обусловленный тепловыми флуктуациями Нцзг(х) вклад в величину ВЭТТ, обусловленный изгибом колонки [c.53]

Конусы- на входе в колонку и на выходе из нее, как правило, улучшали работу колонки. Гиддингс получил теоретическую формулировку вкладов в Величину ВЭТТ, обусловленных введением таких конусов, и предложил для выравнивания пр офилей скоростей потока, типичных для колонок большого диаметра, применять колонки, составленные из обращенных друг к другу вершинами конусов [6]. В вопросе о том, следует или нет заполнять эти конусы насадкой, мнения исследователей расходятся. Для колонок диаметром около 7,5 см угол при вершине конуса не играет роли а в результате заполнения насадкой конуса на выходе из колонки Хьютен и сотр. [8] получили увеличение эффективности на 40%. Степень же заполнения насадкой конуса на входе в колонку не влияет на ее эффективность. Для колонки диаметром около 25 см частичное заполнение насадкой конуса на входе в колонку дало значение величины ВЭТТ 2,2 мм, а конус без насадки, так же как и конус, целиком заполненный насадкой, — меньшие значения. [c.135]

В настоящей работе структуру поверхности носителей исследовали при двух увеличениях, что позволило опредёлить поры диаметром от 30-40 до нескольких тысяч ангстрем. По мнению Гиддингса, поры такого диаметра (доли микрона) при заполнении неподвижной жидксй фазой дают наибольший вклад в величину ВЭТТ. [c.5]

Таким образом, рассчитав по (4.128) ВЭТТц, а по (4.125) ВЭТТ, можно оценить вклад продольного перемешивания в величину ВЭТТ с помощью соотношения [c.231]

Понятием эффективность условно обозначают совокупность параметров хроматографического опыта, влияющих на качество разделения смеси с точки зрения размывания хроматографических полос. Д.7Я максимального уменьшения размывания нужно сначала изучить влияние каждого кинетико-диффузионного параметра на процесс размывания (влияние каждого пар.эметра второй группы). Количественной характеристикой данного процесса является прежде всего высота, эквивалентная теоретической тарелке ВЭТТ, обозначаемая буквой Н, или обратно пропорциональная ей величина N — число теоретических тарелок. Следовательно, задача исследователя после решения задачи выбора сорбента подходящей селективности состоит в изучении влияния параметров второй группы на величины Н и N. Рассмотрим в..тияние прежде всего тех параметров, которые вносят наибольший вклад в процесс размывания. [c.130]

При малых скоростях газа-носителя пренебрежп.мо мал тре-Tnii член уравнения (16), и раз.мывание полосы вызывается преимущественно молекулярной диффузией (диффузионная область В). Ес вклад в общую ВЭТТ определяется графически величиной отрезка между кривой Я = f (u) и прямой Я = Л -f Си (рпс. 24). При определенной скорости ВЭТТ имеет лгинимальное значение. Положение миии.му.ма определяется равенством [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология