Равновесие подвижной и неподвижной фаз

Теория эквивалентных тарелок — это общее описание многостадийных процессов. При описании хроматографического процесса, по аналогии с процессами дистилляции, колонка разбивается на ряд последовательных ступеней — тарелок—, через которые подвижная фаза проходит прерывными порциями. Принимают, что за время каждого такого толчка на тарелках устанавливается равновесие между неподвижной фазой и всеми компонентами подвиж- [c.25]

Жуховицкий и Туркельтауб (1962) развили вакантохроматографию, изменив в проявительном методе роль газа-носителя следующим образом. Анализируемая смесь с газом-носителем в качестве подвижной фазы непрерывно протекает по колонке. После установления распределительного пли соответственно адсорбционного равновесия с неподвижной фазой дозируется малое количество газа-носителя. Образующаяся вследствие этого концентрационная дырка в смеси нри прохождении колонки расщепляется, подобно тому как это происходит при использовании проявительного метода. Для каждого компонента, содержащегося в смеси, образуется отдельная дырка, так называемая вакансия. [c.18]

Если одно тело укрепить неподвижно, а другое жестко связать с динамометрическим устройством или весами, позволяющими судить о силе по смещению положения равновесия ДЯ, то основную трудность вызовет то, что характер зависимости молекулярных сил от расстояния, а именно большие положительные значения градиента силы, может обусловить неустойчивость положения равновесия подвижного тела. Действительно, условие устойчивости гласит [c.62]

Установление равновесия между неподвижной и подвижной фазами происходит с большой, однако конечной скоростью, поэтому часть молекул I, находящихся в подвижной фазе, уходит вперед по сравнению с основной массой вещества, в то же время другая часть молекул несколько дольше задерживается в неподвижной фазе и отстает от нее. [c.13]

Теория, рассмотренная в разд. В, полезна для понимания хроматографического процесса и предсказания ряда условий разделения. Она не в силах, однако, объяснить хорошо известный факт, что число тарелок р зависит от скорости течения, а также тот факт, что р зависит от коэффициента распределения растворенного вещества между двумя фазами. Трудно принять такую физическую модель, в которой движение жидкости (или другой подвижной фазы) состоит из серии скачков. В ней предполагается, что жидкость остается в одном слое колонки (или тарелке ) на достаточно долгое время для достижения равновесия с неподвижной фазой, затем мгновенно передвигается в следующую тарелку , и процесс повторяется сначала. [c.161]

Равновесие подвижной и неподвижной фаз [c.139]

ПОДВИЖНОЙ фазы в неподвижную, т. е. сорбция его. В задней части зоны создается обратное положение, поскольку смесь, первоначально находившаяся в равновесии с неподвижной фазой, замещается в подвижной фазе на смесь с меньшей концентрацией растворенного вещества, в результате чего вещество переходит из неподвижной фазы в подвижную, т. е. происходит десорбция. Следовательно, где-то в центре зоны не должно быть ни преимущественной адсорбции, ни преимущественной десорбции, т. е. здесь во все время перемещения зоны постоянно сохраняется состояние, близкое к равновесию. В последующих разделах мы проведем количественный анализ такой системы (все использованные нами буквенные обозначения даны в начале книги). [c.40]

Поскольку в процессе жидко-жидкостного хроматографирования какие-то несмешивающиеся жидкости до некоторой степени растворяются друг в друге, то для продления жизни хроматографической колонки необходимы специальные меры. Подвижную фазу необходимо предварительно насыщать неподвижной, чтобы избежать удаления последней из колонки в процессе хроматографирования. Полное равновесие двух несмешивающихся жидкостей в действительности достигается труднее, чем это можно предположить. Ввиду ограниченной растворимости двух фаз контакт между ними при смешивании относительно плохой. Описанный ниже метод, как было установлено, позволяет достичь состояния удовлетворительного равновесия двух фаз. Заключается он в следующем. Обе фазы (обезгаженные или насыщенные азотом) помещаются под азотом в закрытый контейнер в отношении от 10/1 до 50/1 (подвижная/неподвижная), быстро смешиваются магнитной мешалкой до образования мутной воронки и перемешиваются несколько часов или ночь. После этого фазы разделяются подвижная фаза используется для хроматографирования, а неподвижная — возвращается в цикл. [c.139]

При опускании в воду поплавок будет выталкиваться, и для восстановления равновесия (совпадения неподвижного острия штатива с подвижным острием коромысла) необходимо на десятое деление (т. е. на крючок) подвесить большую гирьку. Следовательно вес [c.78]

Газо-хроматографическое исследование растворения газов и паров в подвижных жидкостях позволяет легко и очень точно (точнее, чем в статических методах) определить коэффициенты активности растворов. Рассмотрим здесь простейший пример определения предельного (ири малых концентрациях) значения коэффициента активности данного летучего компонента, растворимого в неподвижной жидкости, путем исследования отклонения реальной кривой равновесия газ—раствор от закона Рауля. Согласно закону Рауля давленне р пара данного компонента над раствором равно [c.592]

При малых скоростях газа происходит всплывание пузырьков в слое жидкости, лежащей на опоре, т. е. барботаж. По соотношению сил барботаж соответствует неподвижному слою в системе газ — твердое, так как подъемные силы меньше сил, им противодействующих. При равновесии этих сил (первое критическое состояние) происходит переход от барботажного слоя к слою подвижной пены. [c.13]

Принудительный сдвиг, вызывающий движение сыпучего материала, наблюдается в том случае, когда по крайней мере одна из стенок, между которыми заключен материал, скользит по нему в направлении, параллельном движению потока. Трение между подвижной стенкой и твердым материалом приводит к появлению действующей на материал толкающей силы. Выше (на рис. 8.16) показан прямоугольный канал с пластиной, образующей верхнюю стенку канала, которая движется с постоянной скоростью вдоль оси х. Порошкообразный материал сжимается между двумя плунжерами в столб длиной L. В этом случае возможны четыре состояния равновесия 1) материал неподвижен, и трение на неподвижных стенках полностью развито при условии Fg > F 2) состояние такое же, как в первом случае, но F > Fo , 3) материал движется с постоянной скоростью (меньшей, чем скорость верхней пластины) в положительном направлении вдоль оси л 4) состояние такое же, как в третьем случае, но материал движется в отрицательном направлении оси X. [c.242]

Разделение смеси можно производить таким образом, чтобы одна из фаз (подвижная) перемещалась относительно другой (неподвижной). В этом случае, как и при установлении фазового равновесия, молекулы веществ разделяемой смеси по выходе из неподвижной фазы возвращаются в нее, попадая, однако, вследствие движения подвижной фазы не в прежний участок объема неподвижной фазы, а в новый, ближайший по направлению движения подвижной фазы объем. Многократное повторение элементарных актов фазовых переходов, большая поверхность раздела фаз и относительно небольшая толщина взаимодействующих слоев фаз обеспечивают высокую эффективность разделения многокомпонентных смесей веществ, обладающих близкими свойствами. [c.8]

В процессе хроматографирования вещество распределяется между подвижной газообразной фазой и твердой неподвижной — адсорбентом. Вследствие движения подвижной фазы, называемой в газовой хроматографии газом-носителем, анализируемое вещество, находящееся также в газообразной фазе, переносится вдоль слоя адсорбента и постоянно вступает в контакт с новыми его участками. При этом устанавливается динамическое равновесие между веществом, адсорбированным твердой фазой, и находящимся в газообразной фазе. Участки адсорбента с адсорбированным веществом при даль- д нейшем движении подвижной фазы а. омываются затем чистым газом, не содержащим анализируемое вещество. При этом равновесие нарушается, происходит десорбция вещества и перенос его газом-носителем к новому участку адсорбента. [c.19]

Коэффициент диффузии в применяемых жидких фазах в большей степени влияет на эффективность работы колонки, чем на длительность анализа. Высокая скорость диффузии в неподвижной фазе оказывает благоприятное действие на быстрое установление равновесия между анализируемыми веществами и несмешивающимися фазами и, таким образом, уменьшает высоту тарелки. В то же время большая скорость диффузии в подвижной фазе оказывает противоположное действие. [c.216]

Более полного разделения можно достичь, если на эффект, вызываемый многократным установлением фазовых равновесий, наложить действие кинетического фактора. В тех случаях, когда используются кинетические явления (например, при молекулярной дистилляции), через поверхность раздела фаз и лишь в одном направлении переносятся молекулы только одного вещества. Если разделение смеси производить в таких системах, в которых одна из фаз (подвижная) перемещается относительно другой (неподвижной), то улавливание и удаление молекул, покидающих поверхность раздела фаз, осуществляется благодаря постоянному перемещению [c.7]

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]

В основе ее лежат предположения, что хроматографируемое вещество проходит каждую тарелку прерывными порциями, переносимыми потоком газа-носителя, и что на каждой тарелке между неподвижной фазой — сорбентом и подвижной фазой — газом-носителем успевает установиться равновесие. Каждая новая порция газа-носителя, подаваемая на первую тарелку, приводит к новому распределению вещества между подвижной и неподвижной фазами, причем часть вещества переносится на следующую тарелку. На этой тарелке также устанавливается равновесие и происходит перераспределение вещества между фазами и перенос его на последующие тарелки. Вследствие этого с каждой новой порцией газа-носителя концентрация вещества на первой тарелке падает, а на последующих возрастает. [c.31]

В распределительной жидкостной хроматографии обе фазы — подвижная и неподвижная — жидкие, несмешивающиеся друг с другом. Разделение веществ основано на различии в их коэффициентах распределения между этими двумя фазами. Для того, чтобы зафиксировать неподвижную жидкую фазу в колонке (или в тонком слое), применяют тонкоизмельченный твердый пористый носитель, который удерживает эту фазу на своей поверхности. Подвижная фаза движется через колонку и вступает в контакт с неподвижной фазой. Поскольку поверхность раздела между двумя фазами очень большая, то имеет место быстрое установление равновесия распределения компонентов смеси менаду этими двумя фазами. Если компоненты имеют хотя бы небольшое различие в коэффициентах распределения между подвижной и неподвижной фазами, то они движутся в колонке с неодинаковой скоростью и при достаточной длине колонки происходит их полное разделение. [c.333]

По аналогии с теорией дистилляционных колонн хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней — тарелок, через которые газ проходит периодическими толчками. Предполагается, что за время каждого толчка на тарелках успевает установиться равновесие между подвижной и неподвижной фазами для всех компонентов. Таким образом, хроматографический процесс согласно этой теории многоступенчатый и состоит из большого числа актов адсорбции и десорбции (в ГАХ и ЖАХ) или растворения и испарения (в ГЖХ и ЖЖХ), а сама колонка рассматривается как система, состоящая из совокупности многих ступеней—тарелок. Длина элементарного участка (в сантиметрах) колонки, на которой достигается мгновенное состояние равновесия между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах, называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), или, попросту, высотой тарелки. Очевидно, существует простая зависимость. [c.47]

В случае газовой хроматографии полагают, что хроматографируемый газ проходит через каждую тарелку периодическими толчками. А за время каждого толчка на каждой тарелке успевает установиться равновесие между газовой и неподвижной фазами для данного компонента разделяемой смеси. С каждой новой порцией газа-носителя, поступающей на первую тарелку, компонент распределяется между подвижной и неподвижной фазами. При следующем толчке на вторую тарелку вместе с газом-носителем поступит меньшее количество компонента, так как часть его остается поглощенной в неподвижной фазе в первой тарелке и частично остается непоглощенной в газе-носителе, вошедшем в первую тарелку. С каждой новой порцией газа-носителя концентрация данного компонента на первых тарелках уменьшается, а на следующих возрастает, потом снова уменьшается, так как свежие порции газа-носи- [c.47]

В основе газо-жидкостной распределительной хроматографии (ГЖХ) лежит различие растворимости разделяемых веществ на выбранном неподвижном растворителе в хроматографической колонке, или более точно — различие коэффициентов их распределения между неподвижной жидкой фазой (НЖФ), служащей растворителем, и подвижной газовой фазой (ПГФ), служащей газом-носителем. Чем больше коэффициент распределения вещества в газо-жидкостной колонке, тем больше объем удерживания и тем дольше вещество задерживается в колонке. Коэффициент распределения К равен частному от деления концентрации компонента в НЖФ на концентрацию компонента в ПГФ. Величина К является термодинамической константой равновесия в процессе распределения растворяющегося вещества между НЖФ и ПГФ, подобно тому как коэффициент адсорбции Г в адсорбционной хроматографии является термодинамической константой в процессе распределения адсорбирующегося вещества между твердой неподвижной фазой-адсорбентом и ПГФ — газом-носителем. [c.105]

По аналогии с теорией днстилляционных колонн хроматографическая колонка мысленно разбивается на ряд последовательных теоретических ступеней — тарелок, через которые периодически проходят порции газа. Каждая тарелка содержит подвижную (газовую или жидкую) и неподвижную (жидкую или твердую) фазы. Предполагается, что за время нахождения порции газа на тарелке успевает установиться равновесие между подвижной и неподвижной фазами для всех компонентов. Таким образом,.хроматографический [c.89]

Высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ), т. е. длина элементарного участка колонки, на которой достигается мгновенное состояние равновесия между концентрацией вещества в подвижной и неподвижной фазах, определяется как [c.230]

Вследствие того что к пятну непрерывно поступают новые порции растворителя, молекулы, захваченные неподвижной фазой, переходят в подвижную фазу, при этом соблюдается постоянство коэффициента распределения. Коэффициент распределения есть константа равновесия процесса [c.437]

Молекулы или ионы, попадающие в подвижную фазу, переносятся к соседнему месту неподвижной фазы. Однако здесь концентрация вещества уже не будет равновесной по отношению к концентрации этого вещества в подвижной фазе. Поэтому снова происходит переход вещества из одной фазы в другую, и на новом месте устанавливается равновесие (1), характеризующееся тем же коэффициентом распределения. Часть молекул (ионов), которая осталась в подвижной фазе, переносится дальше по ходу продвижения фронта растворителя. Таким способом пятно движется вдоль листа бумаги в направлении потока подвижной фазы. [c.438]

Этот каскадный метод был разработан в процессе поиска простого метода противоточного распределения. Рассуждение строилось следующим образом если неподвижиукэ фазу закрепить на твердом инертном носителе в цилиндрической колонке, а подвижную фазу пропускать через колонку в условиях равновесия с неподвижной фазой, смесь растворенных веществ будет разделяться по мере того, как подвижная фаза будет проходить через колонку. Первоначально в качестве твердого носителя использовали силикагель, который насыщали водой, содержащей индикатор метилоранж, а в качестве подвижной фазы— хлороформ, насыщенный водой. Было обнаружено, что. если К-ацетильные производные аминокислот растворить в небольшом объеме подвижной фазы, нанести на такую колонку, а затем пропускать через нее подвижную фазу, то эти производные движутся с разными скоростями. К-Ацетильныс производные аминокислот — достаточно сильные кислоты и меняют цвет метилоранжа поэтому они образуют в колонке красные полосы на желтом фоне, как показано на рис. 5.13, и их движение хорошо заметно. Каждую фракцию собирали по мере выхода из колонки. С помощью этого метода нельзя разделить все Н-ацетил-аминокислоты, однако при использовании нескольки.х систем растворителей и различных колонок ряд производных удалось выделить в виде препаратов вы- [c.148]

Известно, что любая механическая система стремится занять наиболее устойчивое равновесие с минимумом потенциальной энергии. Например, частицы сыпучего материала стремятся перемещаться либо в направлении силы тяжести, либо в направлении действия приложенных к ним нагрузок. Сопротивление частиц сдвигу обусловлено действием множества элементарных сил внутреннего трения в точках контакта, направленных в сторону, противоположную сдвигающей силе и определяемых коэффициентом (или углом) внутреннего трения, который характеризует границу подвижного и неподвижного состояния сыпучего мате-рпала. Трепне частиц на границе двух сред (зернистый слой — стенка емкости) характеризуется углом внешнего трения. Угол естественного откоса определяет свободную поверхность сыпучего материала. [c.26]

Представим себе хроматографическую колонку с сечением равным единице площадн, в которой осуществляется равновесие между подвижной и неподвижной фазами (рнс. И1.26). Составим уравнение материального баланса но веществу, распределяющемуся между фазами (продольную диффуяню в неподвижной фазе не будем принимать во внимание). Обозначим объемную скорость потока подвижной фазы через оз, а через Дт—время прохождения участка Дх тогда за это время пройдет объем подвижной фазы )Ат. При адсорбции концентрация компонента в подвижной фазе уменьшается на Ас, а общее количество вещества, ушедшего из подвижной фазы, равно шАтДс. Если д — количество сорбента, приходящееся на единицу длины колонки, то на участке Ах его количество равно qAx. После адсорбции концентрация вещества в сорбенте возрастает на ДЛ, а общее его количество, перешедшее в сорбент на участке Дл , станет равным дАхАА. Запишем уравнение материального баланса [c.179]

Взвешивание производят следующим образом блокируют ве сы, ставя красную точку ручки 3 блокиратора в положение г открыв дверцу, укрепляют предмет взвешивания на крючке коро мысла весов закрывают дверцу и снова разблокируют весы левой рукой вращают ручку 2 до тех пор, пока подвижная стрел ка не достигнет красной черты равновесия массу взвешиваемого предмета отсчитывают на шкале по делению, на которое указывает неподвижная стрелка после отсчета результата весы устанавливают в исходное положение. [c.221]

В процессе хроматографирования в ГАХ анализируемое вещество распределяется между подвижной газообразной фазой (газ-носитель) и неподвижной твердой фазой (адсорбентом). Между количествами анализируемого вещества, находящимися в газе-иоси-теле и адсорбенте, устанавливается равновесие. Значение этого равновесия определяется изотермой адсорбции. Изотерма адсорбции часто бывает нелинейна, что приводит к асимметричному размыванию зоны компонента на адсорбенте и образованию несимметричных пиков на хроматограмме. Размывание хроматографических полос в газо-адсорбционной хроматографии происходит также и за счет замедленной внешнедиффузионной массопередачи. [c.163]