Высота от скорости подвижной фазы

Уравнения (П.5) и (И,6) показывают, что высота тарелки возрастает линейно с ростом линейной скорости движения подвижной фазы. Это означает, что размывание зоны, обусловленное вкладом медленности процесса внешней и внутренней массопередачи, возрастает, а эффективность колонки падает с ростом линейной скорости подвижной фазы а. Кроме того, нз уравнений (П.5) и (П.6) следует, что между эффективностью колонки и величиной Rr существует довольно сложная зависимость. Если вещества слабо адсорбируются, Н довольно мало, и, следовательно, эффективность высока. Для веществ со средней величиной удерживания Н возрастает, достигает максимума, а для веществ, способных сильно адсорбироваться, снижается. Однако в этом случае становятся весьма заметными нежелательные последствия высоких значений времени пребывания молекулы в неподвижной фазе ts. [c.73]

Величина А представляет диффузионное рассеяние на стационарной фазе или ее носителе. Величина В является фактором, учитывающим процесс диффузии в направлении длины разделительного слоя сорбента. Третий член уравнения учитывает конечную скорость установления равновесия между фазами. Число ступеней разделения колонки является, таким образом, функцией скорости подвижной фазы, минимум находится при и == = У ВС и Л = А + 2Y ВС. Так как обычно стремятся получить небольшую высоту ступеней разделения, все эти три величины должны быть как можно меньше, что достигается [c.347]

Однако использование времени не всегда удобно. Время перемещения полосы в свою очередь зависит от многих факторов, таких как скорость подвижной фазы, температура и др. Поэтому для характеристики интенсивности размывания в хроматографии обычно используют другую величину — высоту эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ), которую обозначим Н. Определим [25] Н как коэффициент пропорциональности в выражении [c.67]

Рис. 3.12. Зависимости высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), от скорости подвижной фазы для газовой (7) и жидкостной (2) хроматографии

Согласно теории в упрощенном варианте [11], диаметр колонки не влияет ни на разрешающую способность колонки, ни на высоту тарелки. Такое приближение удовлетворительно, если отношение диаметров колонки и размеров частиц носителя колеблется между 5 и 50, а скорость потока близка к оптимальной. Оптимальная скорость подвижной фазы, не зависящая от диаметра колонки, может быть определена только в газовой хроматографии. Однако поскольку в жидкости коэффициенты диффузии в 10 —10 раз меньше, чем в газовой фазе, то в экстракционной хроматографии разрешающая способность колонки всегда слегка зависит от диаметра набивки. Разрешающая способность колонок существенно ухудшается при использовании колонок большого диаметра и высоких скоростей потока. [c.75]

Рис. 2.4. Зависимость высоты тарелки от скорости подвижной фазы.

Соотношения (2.16) и (2.18) показывают, что высота тарелки возрастает линейно со скоростью подвижной фазы. Иными словами, [c.38]

В разд. 24-2 показано, что скорость потока в оптимуме на кривой зависимости высоты тарелки от скорости подвижной фазы сильно зависит от диаметра частиц, и в связи с низкими коэффициентами диффузии в жидкостях оптимальная скорость потока невелика. В последнее время размеры частиц снижаются до 10— 15 мкм при диаметре 0,1 —1,0 см и длине колонки 0,1—0,5 м. При малом диаметре колонки достижимы значительные увеличения скорости потока, что приводит к сокращению времени без потери эффективности разделения [пятый член уравнения (24-14)]. При умеренной длине колонки необходимы высокие давления на входе (от 20 до 300 атм). Наблюдается значительный прогресс в развитии приборов, методик и систем детектирования [54,55] для хроматографии с высоким разрешением при высоких давлениях и скоростях. При продолжительности разделений от нескольких минут до одного часа достигается число теоретических тарелок от 1000 до 10 000, что сравнимо с параметрами газохроматографического разделения. При диаметре частиц силикагеля 20—30 мкм и 5—10 мкм и скоростях потока 0,1 см/с [56] и 1,2 см/с [57] получены высоты теоретической тарелки порядка долей миллиметра. В жидкостной хроматографии высокого давления носитель для стационарной фазы должен быть достаточно жестким, чтобы его размеры существенно не менялись при высоком давлении. Этому требованию удовлетворяют пористые стеклянные шарики. Опубликован сборник статей, посвященных актуальным вопросам жидкостной хроматографии [58]. [c.546]

Как уже отмечалось, оптимальное разделение достигается при получении разрещения в минимальное время. Прежде чем обсуждать вопросы" оптимизации, необходимо определить, как связаны между собой высота Н, эквивалентная теоретической тарелке, и линейная скорость подвижной фазы. Высота Н определяется как [c.22]

При ламинарном потоке вследствие малых коэффициентов взаимной диффузии соединительные трубки (между камерой ввода и колонкой, между колонкой и детектором) и сам детектор (особенно с большим мертвым объемом) могут свести на нет достигнутое в колонке разделение [8—12]. Для неудерживаемых образцов и непористых носителей эти потери в разрешении больше и с уменьшением внутреннего диаметра колонки увеличиваются. Например, можно наблюдать ложный максимум на кривой зависимости высоты тарелки от линейной скорости подвижной фазы вместо линейно восходящей ветви, получаемой при измерении на надлежащем оборудовании [9]. С соединительными трубками внутреннего диаметра всего лишь 0,25 мм и длиной 20 см относительное уширение пиков может возрастать в 10 раз. С другой стороны, прибор ложно отражает разрешение намного лучше действительного [12]. Кроме того, аппаратура, часто используемая в стандартной высокоскоростной жидкостной хроматографии, измеряет все, что угодно, только не действительное разрешение внутри колонки [12]. [c.241]

Константа А связана с действием вихревой диффузии, кото-, рая зависит от размера частиц и плотности заполнения колонки, величина В связана с коэффициентом диффузии молекул в подвижной фазе, это слагаемое учитывает действие продольной диффузии, а С характеризует кинетику процесса сорбция-десорбция, массопередачу и другие эффекты. Влияние каждого слагаемого уравнения (17.13 на величину Я в зависимости от скорости подвижной фазы показано на рис. 17.6. Первое слагаемое дает постоянный вклад в Н. Вклад второго слагаемого существен при небольшой скорости потока. С увеличением скорости подвижной фазы влияние третьего слагаемого возрастает, а доля второго уменьшается. Суммарная кривая, характеризующая зависимость Н от скорости потока, представляет собой гиперболу. При небольшой скорости потока высота, эквивалентная теоретической тарелке, уменьшается, а затем начинает возрастать. Поскольку эффективность колонки тем выше, чем меньше высота, эквивалентная теоретической тарелке, оптимальная скорость подвижной [c.324]

Линейная скорость подвижной фйы и, мм/с Объемная скорость подвижной фазы Р, мл/мин Объем пика V-, мкл Высота пика % [c.21]

Предпочтительность расшифровки хроматограмм по площадям или по высотам пиков обусловливается также свойствами детектора и стабильностью температуры колонки и скорости подвижной фазы при выполнении анализа (серии анализов). Напомним, что влияние температуры колонки и скорости подвижной фазы на высоты и площади хроматографических пиков неодинаково для различных типов детекторов. При использовании концентрационных детекторов прогрессирующее изменение или нестабильность (пульсация) расхода подвижной фазы приводят к изменению площадей пиков, но практически не сказываются на высотах для потоковых детекторов с повышением скорости подвижной фазы площадь пика не изменяется, а высота увеличивается (рис. IV.22). [c.342]

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]

Скорость диффузии в неподвижной фазе обычно много меньше, чем в подвижной, поэтому влиянием диффузии при выборе неподвижной фазы можно пренебречь. При выборе подвижной фазы надо иметь в виду, что малая ее вязкость способствует ускорению анализа, в то же время высокая вязкость обеспечивает более высокую эффективность. Однако абсолютная величина влияния вязкости на высоту тарелки невелика, поэтому предпочитают пользоваться маловязкими подвижными фазами. [c.216]

Опипигге взаимосвязь между высотой тарелки и скоростью подвижной фазы в хроматографической колонке. [c.246]

На рис 3-6 изображена зависимость между высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), и линейной скоростью подвижной фазы и для колонок, заполненных октадецилсиликагелем с размером зерен 3 и 5 мкм На колонках с насадкой 3 мкм разделение происходит быстрее Высокоскоростное разделение многоядерных ароматических углеводородов (14 соединений всего за 2 мин) показано на рис 3-7 [c.54]

Для колонок характерно очень высокое отношение высоты слоя к диаметру. Продольный перенос (сопровождаемый продольной диффузией) велик по сравнению с радиальной диффузией, ограниченной стенками колонки. В тонком слое мы имеем по существу двумерный слой, в котором диффузия в направлении, перпендикулярном сравнительно небольшому продольному переносу вешества, не ограничена. Следовательно, в тонких слоях размывание полосы происходит и в продольном и в радиальном направлениях. Открытость тонких слоев имеет как ценные преимущества, так и некоторые важные недостатки. Так, очень важное значение имеет следующее обстоятельство из-за открытости тонких слоев не представляется возможным значительно изменять скорость подвижной фазы, которая определяется вязкостью и поверхностным натяжением элюента, а также температурой и геометрией камеры, в которой проводится хроматографирование. Кроме того, скорость движения элюента обычно уменьшается с увеличением расстояния от точки старта. В результате разделяемые вещества сначала подвергаются действию быстро движущегося потока подвижной фазы, скорость которого, вероятно, намного выше оптимальной. В итоге экспериментатор почти не может контрошро-вать одну из наиболее важных переменных величин хроматографического процесса. [c.46]

При низких скоростях подвижной фазы влияние массопередачи на высоту тарелки для больших молекул выше, чем для маленьких, но в первом случае эффект увеличения скорости подвижной фазы менее выражен. Как следует из теории случайного шага, размывание пика, вызываемое вихревой диффузией, уменьшается с уменьшением размера частиц неподвижной фазы увеличение ширины фракшга дает небольшой эффект. [c.111]

В этом уравнении первый член выражает вихревую диффузию, второй и третий — молекулярную диффузию, а последние два члена выражают сопротивление переносу массы. Все члены прямо или обратно пропорционально зависят от скорости подвижной фазы. Общее соотношение между высотой тарелки и скоростью потока подвижной фазы является статистической результирующей пяти членов и обычно изображается в форме диаграммы Ван Деемте-ра [10]. Такая диаграмма показывает, что для данной хроматографической колонки существует оптимальная скорость потока, соответствующая минимальному размыванию полосы. [c.507]

В качестве примера мы приведем рис. 5.4, где показано влияние концентрации р, р -оксидипропионитрила на эффективность колонок, приготовленных с экспериментальным носителем с кон-гролируемой поверхностной пористостью [12]. Высоты тарелки Н для двух веществ (линейная скорость подвижной фазы постоянная) приблизительно равны вплоть до концентрации жидкой фазы [c.129]

Хотя эффективность колонки зависит от размера частиц носителя и длины самой колонки [15], на высоту тарелки значительное влияние оказывает также внутренний диаметр колонки. Опыт работы показывает, что оптимальный внутренний диаметр колонки 2—3 мм используя колонки такого диаметра, можно найти оптимальное соотношение между емкостью по образцу, количеством используемой насадки, необходимым количеством растворителя и эффективностью колонки. При упаковке колонок с внутренним диаметром меньше 2 мм сухим методом эффективность их понижается [12]. Авторы работ [16, 17] сообщают о высокой эффективности колонок с внутренним диаметром 10—11 мм. Аномальная форма пиков, зависяшая от длины колонки, наблюдалась в колонках с внутренним диаметром 5—7 мм. Это искажение может, вероятно, вызываться тем, что молекулы образца, достигая стенок, где линейная скорость подвижной фазы выше средней, движутся по колонке быстрее, чем молекулы, находящиеся в центре колонки, где скорость подвижной фазы меньше средней. В очень узких колонках перенос вещества от стенки к стенке значительный, так что пик вещества, вымываемого из колонки, обычно симметричен. Послеколоночное выравнивание пика вещества не проявляется, если внутренний диаметр колонки таков, что молекулы растворенного вещества достигают стенки колонки, но покидают колонку прежде, чем возвращаются в центр. При этом зона вымывается несимметрично, иногда с искажением хвостов хроматограммы или, что случается реже, двойными пиками. Очевидно, наивысшая эффективность колонки наблюдается в том случае, когда молекулы растворенного вещества не достигают стенок колонки — условие, называемое в колоночных явлениях бесконечный диаметр . Внутренний диаметр колонки бесконечного диаметра можно определить из уравнения [c.132]

Описанным выше методом можно приготовить высоковоспроизводимые колонки с таким носителем, как зипакс и другими поверхностно-пористыми носителями. Четыре колонки, заполненные носителем с контролируемой поверхностной пористостью одной партии, показали при двух очень сильно отличающихся линейных скоростях подвижной фазы воспроизводимость в среднем 2—5% (относительных) и по времени удерживания и по высоте тарелки [12]. Эта методика сухого заполнения колонок дает также удовлетворительные результаты для пористых несферических насадок, таких, как диатомиты, пока размер частиц более 50 мкм. [c.137]

Жидкостная адсорбционная хроматография основана на теории адсорбции из раствора. Адсорбционное равновесие между раствором и адсорбентом подчиняется уравнению изотермы адсорбции Лэнгмюра (17.1), в области разбавленных растворов изотерма линейна (17.2). Селективность адсорбции зависит от природы сил взаимодействия между адсорбирующимся веще-ство 1 и адсорбентом. Эффективность хроматографической колонки зависит, главным образом, от процессов диффузии и мас-сопередачи в обеих фазах и определяется, как и в газовой хроматографии, высотой эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) Я. С линейной скоростью подвижной фазы и и некоторыми другими величинами ВЭТТ связана уравнением [c.339]

Р и с. 5.4. Влияние загрузки неподвижной фазы на высоту тарелки. Колонка 0,5мХЗ,2мм (внутренний диаметр) носитель с контролируемой пористостью поверхности подвижная фаза гексан температура 27 °С образец 5 мкл раствора ацетофенона в гексане (1 мг/мл) и бензилового спирта в гексане (5 мг/мл) скорость подвижной фазы 5 мл/мин детектор ультрафиолетовый. [c.130]

Все уравнения для высоты теоретической тарелки в газовой хроматографии выведены в предположении наличия ламинарного потока. При обычных условиях хроматографического анализа истинные вихри в газе-носителе не существуют либо существуют в очень малой степени, критерий Рейнольдса 3 этих условиях не превышает единицы [17]. Однако, как показано R. Е. ollins [58] и Р. С. arman [59], в пористой среде явления турбулентности возникают и развиваются при числах Рейнольдса от 1 до 100, то есть значительно меньших, чем в незаполненных трубах. Эти и более высокие значения чисел Рейнольдса легко достигаются при скоростных газохроматографических анализах. Например, для потоков гелия и азота при 50° через насадку из непористых частиц dp 0,2 М.М. критерий Рейнольдса примерно равен Re 0,015y [2] для Не и Re— 0,12 v для N2, где v—локальная скорость подвижной фазы. Для пористых частиц критерий Рейнольдса примерно в два раза выше, чем для непористых частиц. [c.15]

Это уравнение оказалось применимым в широкой области скоростей для различных типов набивных колонн как в жидкостно-жидкостной, так и в жидкостно-адсорбционной и ситовой хроматографии [14]. Обычно зависимости Н от и для колонн с одним и тем же адсорбентом, но с зернами разного размера, сильно различаются. Однако зависимости так называемых приведенных высот теоретических тарелок h = H/dp, где dp — эффективный диаметр частиц адсорбента) от приведенной скорости подвижной фазы (v = udpIDm, где Dm — коэффициент диффузии) одинаковы для зерен разных размеров [15, 16]. Во многих случаях эта зависимость имеет следующий вид [17] [c.256]