Коэффициенты влияние в хроматографических разделениях

Если же возникает необходимость выяснить влияние природы неподвижной фазы на хроматографическое разделение, то следует выбирать жидкости, в которых коэффициенты активности двух веществ значительно различаются между собой. Это особенно важно, если разделяемые смеси состоят из веществ, имеющих одинаковые или близкие температуры кипения и, следовательно, практически одинаковые упругости пара. В этих случаях коэффициенты активности количественно выражают взаимодействие между молекулами растворенных веществ и растворителя— неподвижной жидкой фазы. Поэтому отношением коэффициентов активности можно охарактеризовать селективность неподвижной фазы. [c.61]

В литературе имеется ряд работ по аналитическому разделению смесей р. 3. э. методом хроматографии на бумаге. В результате чисто эмпирического подбора условий разделения было рекомендовано пропитывать бумагу-носитель раствором нитрата аммония, а в подвижную органическую фазу (часто — смесь ацетона с эфиром или метилэтилкетон) добавлять азотную или роданистоводородную кислоту. Проведенное нами совместно с Г. М. Вар-шал [22—24] детальное изучение влияния ряда параметров статического (экстракционного) и хроматографического опытов позволило установить основные черты механизма процесса хроматографического разделения смесей р. 3. э. на бумаге. Было показано, что пропитка бумаги нитратом аммония должна обеспечить образование на бумаге насыщенного раствора. Вследствие этого соотношение объемов водной и органической фаз, а также величина коэффициента распределения сохраняются постоянными, что отвечает важному условию хроматографического разделения смесей — линейной [c.282]

Чтобы предсказать хроматографическую подвижность элементов, нужно прежде всего знать константы обмена или коэффициенты распределения [22]. На основании этих характеристик можно также предсказать положения пиков при градиентном элюировании [23] и влияние на разделение степени сшитости ионообменной смолы [24]. Показано, например [24], что наилучшее разделение щелочных металлов достигается на предельно сшитых смолах (рис. 51.2). Для определения оптимальных условий можно использовать результаты ионообменной хроматографии на бумаге, однако это возможно лишь в том случае, если речь идет о разделении конкретной смеси на аналогичном ионите [25]. Наблюдаемые расхождения в результатах часто вызваны либо использованием различных методик -[26], либо наличием связующих компонентов в ионообменной бумаге [27]. [c.323]

Неводные растворители могут оказывать существенное влияние на скорость и механизм реакций, что объясняется многими причинами (влиянием е среды, вязкостью, избирательной и специфической сольватацией, образованием водородных связей) на кинетику изотопного обмена, протекающего в их среде изомерию органических соединений растворимость неорганических и органических соединений полярографическое поведение вещества диссоциацию, ассоциацию и комплексообразование коэффициенты активности электродные потенциалы окислительно-восстановительные потенциалы силу кислот и оснований хроматографическое разделение и др. [c.208]

Техника эксперимента заключается в следующем. Испытуемое в качестве разделяющего агента вещество наносят на носитель в количестве, достаточном для подавления влияния адсорбции, и полученная насадка загружается в хроматографическую колонку. В поток газа-носителя, движущегося через колонку, вводят небольшую пробу заданной смеси и на регистрирующем приборе записывается хроматограмма. Если вещество, наносимое в качестве неподвижной фазы, при температуре хроматографического разделения обладает значительной летучестью, то газ-носитель перед входом в колонку целесообразно предварительно насыщать парами этого вещества. Предпочтительнее использовать в таких случаях метод циркуляционной хроматографии, который заключается в циркуляции в системе газа-носителя с помощью специального насоса [72]. Однако это связано со значительными техническими трудностями. Обрабатывая хроматограмму в соответствии с формулой (166), определяют значения коэффициентов относительной летучести компонентов. Детали техники хроматографических экспериментов описаны в работах [59, 73, 74]. [c.63]

Температура в различной степени связана с другими параметрами хроматографического процесса и оказывает существенное влияние на все его показатели удерживаемый объем, ширину полосы, коэффициент селективности, критерий разделения и, наконец, на эффективность и производительность. Сложная температурная зависимость, необходимость учета одновременного изменения многих параметров, отсутствие точных значений некоторых констант затрудняет теоретический анализ. [c.43]

Коэффициент распределения вещества зависит от его растворимости в подвижном растворителе и от адсорбции его на целлюлозе. Механизм разделения смеси веществ с помощью хроматографии на бумаге заключается в следующем. На пути движения растворителя по бумаге помещают смесь веществ, подлежащих разделению. Растворитель, достигнув участка бумаги, на котором находится смесь веществ, начинает экстрагировать отдельные вещества и передвигать их по бумаге с различной скоростью. При движении по бумаге вещества группируются по скорости их движения, образуя ряд отдельных групп, каждая из которых содержит одно или несколько веществ. Величина скорости движения веществ по бумаге обусловлена величиной равнодействующей двух противоположно направленных сил силы сродства вещества к растворителю (растворимость) и силы адсорбции вещества на набухшей целлюлозе. Чем выше растворимость данного вещества в растворителе и чем быстрее передвигается растворитель по бумаге, тем больше сила, двигающая вещество в направлении движения растворителя. Сила адсорбции вещества на целлюлозе тормозит это движение. Величина и конфигурация молекул передвигаемых веществ оказывает влияние на скорость движения вещества и его отделение от других веществ. Коэффициенты распределения веществ различны при употреблении различных растворителей, поэтому для хроматографического разделения смесей различных веществ необходимо выбирать растворитель, обеспечивающий наиболее полное разделение веществ. [c.73]

Температура является одним из основных параметров в газовой. хроматографии. Она оказывает существенное влияние на все показатели. хроматографического процесса удерживаемый объем, ширину полосы, коэффициент селективности, коэффициент и критерий разделения, а также на эффективность работы колонки [1]. [c.41]

Кинетические особенности ионообменных сорбентов или, точнее, гетерогенных ионообменных систем, описываемые коэффициентами внутренней или внешней диффузии, наиболее полно проявляются в динамических условиях проведения опыта. Как указывалось выше, концентрирование в динамических условиях опыта, как и многие другие динамические процессы (очистка растворов, получение обессоленной воды и пр.), имеет существенное преимущество, обусловленное полнотой поглощения или десорбции вследствие увода током раствора продуктов ионообменной реакции. Наилучшие результаты поглощения, десорбции и хроматографического разделения дают опыты, проведенные в условиях, наиболее близких к равновесным. Поэтому оценка влияния кинетических факторов в динамических условиях имеет особое значение. [c.120]

Изменение температуры в ходе любого хроматографического разделения приводит к изменению разделения центров зон и ширины каждой из зон. Влияние изменения температуры на параметры процесса сложно оно вызывает изменение коэффициентов распределения и продольной диффузии, а также изменение массопереноса. Обычно с повышением температуры уменьшается время удерживания, разделение зон и размывание зон. Время удерживания уменьшается с повышением температуры, так как уменьшается время пребывания вещества в неподвижной фазе. Как следствие этого ухудшается разделение центров зон. Влияние температуры на ширину зоны противоположно влиянию скорости перемещения элюента на ВЭТТ. С повышением скорости уменьшается продольная диффузия и возрастает член в уравнении ван-Димте-ра, связанный с массообменом [уравнение (1.32)]. Повышение температуры вызывает увеличение подвижности вещества и таким образом приводит к возрастанию диффузии и уменьшению сопротивления массообмену. При понижении температуры разделение обычно улучшается, поскольку при этом увеличение расстояния между центрами зон преобладает над увеличением ширины пиков. Следовательно, при выборе условий разделения предпочтение следует отдавать повышению температуры (а не времени разделения), причем целесообразно выбирать наиболее высокую температуру, обеспечивающую необходимое разделение. [c.36]

Нами была предпринята попытка изучить поведение комплексных ионов в смоле и влияние их на эффективность хроматографического разделения. Эффективность разделения определяется как равновесными, так и кинетическими факторами. При использовании метода комплексообразующего вымывания первые определяются константами устойчивости комплексных соединений и константами ионного обмена, а вторые — коэффициентами диффузии ионов в сорбенте и растворе. [c.235]

Влияние диффузионных и кинетических факторов на процесс разделения бывает настолько сильным, что разделение вообще не произойдет даже при значительной разнице коэффициентов распределения. Явление размывания полос в реальной хроматографической колонке очень сложное и как всякое сложное явление может быть изучено лишь по частям и лишь приближенно на основе теорий, устанавливающих зависимость между некоторой мерой размывания и указанными факторами. Важное значение имеет также опре деление относительной роли каждого из этих факторов в данном Явлении, [c.46]

Как и при разделении на ранее описанных полимерных ХНФ, механизм хирального распознавания в данной системе является сложным и до конца не выяснен. Однако основные причины удерживания сорбата были выявлены в ходе систематических исследований влияния его структуры и состава подвижной фазы на коэффициент емкости. Во многих отношениях альбумин-силикагелевый сорбент ведет себя подобно обращенно-фазовым материалам на основе алкилированного силикагеля. Спирты, преимущественно пропанол-1, помогают регулировать время удерживания, поскольку вызывают его быстрое уменьшение вследствие ослабления гидрофобных взаимодействий с сорбентом. Оптимизировать состав подвижной фазы можно, варьируя тремя основными параметрами, а именно pH, ионной силой и органическим растворителем-модификатором [90]. Вероятно, в любой хроматографической системе одновременно наблюдается влияние диполь-ионных и гидрофобных взаимодействий. Кроме того, возможно образование водородных связей и комплексов с переносом заряда. Большое влияние свойств подвижной фазы на значения к разделяемых энантиомеров можно объяснить зависимостью свойств белков от распределения заряда и его конформации. БСА состоит как минимум из 581 остатка аминокислот, связанных в единую цепь (мол. масса 6,6-10 ), и его надмолекулярная структура в значительной мере определяется присутствием в молекуле 17 дисульфидных мостиков. При рН7,0 полный заряд молекулы равен - 18, а изоэлектрическая точка равна 4,7. Как это хорошо известно из химии ферментов, смена растворителя способна вызывать изменения в структуре связывающего центра белка в результате изменения его заряда и конформации. [c.133]

Рациональные приемы выбора условий разделения основываются на закономерностях, связывающих величины удерживания со строением разделяемых веществ (структурными факторами) и составом фаз хроматографической системы (композиционными факторами). Влияние строения сорбатов обычно анализируют на основе различных модификаций аддитивных схем, исходящих из того, что вклад структурных фрагментов в величину 1д к является более или менее постоянной величиной, не зависящей от строения остальной части молекулы. Так, введение в молекулу органического соединения дополнительной метиленовой группы приводит к увеличению сродства к неполярным средам. Следовательно, при этом возрастают коэффициенты емкости на алкил-силикагелях. При постоянных условиях хроматографирования в гомологических рядах наблюдается линейная зависимость к от числа атомов углерода. Удерживание в зависимости от условий разделения возрастает в 1,3—2,2 раза на каждую метиленовую группу. В случае хроматографии на силикагелях увеличение углеродного скелета приводит к увеличению сродства- к подвижной фазе и, следовательно, уменьшению удерживания. Этот эффект, однако, выражен не столь явно и не отличается таким постоянством, как при обращенно-фазовой хроматографии. Величины [c.301]

Величины удерживания вещества, абсолютные или относительные, являются очень важными его хроматографическими характеристиками. При отсутствии других независимых аналитических данных идентификация вещества должна производиться на основе известных или рассчитанных удерживаемых объемов или времен удерживания.. Может быть установлена связь между удерживанием вещества и некоторым внутренним стандартом, что дает возможность в значительной степени исключить влияние аппаратурных факторов. Или иначе, величина удерживания может быть дана как абсолютная величина с соответствующими поправками, учитывающими известные аппаратурные факторы. Величина удерживания определяет среднее поведение молекулы вещества и вместе с шириной пика или дисперсией значений удерживания, рассматриваемой в гл. III, служит для характеристики процесса распределения и, следовательно, эффективности колонки. Абсолютная величина удерживания является, таким образом, важной для точного определения таких свойств вещества и раствора, как коэффициент распределения, коэффициент извлечения, коэффициент активности, константа стабильности, теплота растворения, энтропия и упругость паров. В этой главе мы познакомимся с расчетом абсолютных и относительных величин удерживания и разделением хроматографических пиков. [c.91]

Тарелочная теория позволяет оценить характеристики колонки, но она не дает какого-либо объяснения действительному поведению вещества в колонке. Как и Вильсон, Мартин и Синдж установили, что скорость подвижной фазы должна быть оптимальной, и пришли к выводу, что ВЭТТ зависит от квадрата диаметра частиц слоя. Кроме того, они установили, что значительное влияние на размывание полос оказывает диффузия растворенного вещества, непостоянство коэффициентов распределения при повыщенных концентрациях и снижение эффективности разделения из-за неравномерности потока, проходящего через колонку. Таким образом, к началу 40-х годов по крайней мере качественно были определены основные факторы, влияющие на хроматографический процесс. В последующие два десятилетия эти положения были детально развиты, что [c.28]

Из уравиения (4.28) следует, что коэффициент удерживания Rf в неявном виде пропорционален хроматографической константе распределения, так что высокое значение Rf можно ожидать для устойчивого комплекса, который предпочтительно растворяется в слабополярном растворителе (или в смешанном растворителе), применяемом в качестве подвижной фазы. Для достижения достаточно большой разности значений Rf компонентов, которая может обеспечить наилучшее разделение, необходимо, чтобы и константы их распределения также различались в достаточной степени. Этого можно достигнуть подбором подходящего хелатирующего экстрагента , который переносит выделяемый металл в фазу с низкой полярностью, или применением маскирующего агента, удерживающего металл в полярной фазе. В разделе 4.3 уже обсуждалось влияние других важных факторов на жидко-жидкостное распределение констант устойчивости образующихся комплексов, кон- [c.236]

Эта формула учитывает влияние на разделение как природы разделяемых веществ и сорбента, так и размывания хроматографических полос. Последнее обусловлено различием эффективных коэффициентов диффузии. Поскольку Я = 20эфф/а, а М = Ь1Н, [c.108]

Характер влияния на Я коэффициентов диффузии в подвижной и стационарной фазах следует из ранее приведенных уравнений для Яг и Яз. Среди параметров, характеризующих технику эксперимента при хроматографическом разделении веществ, главным является размер и форма частиц насадок. Диаметр частиц или толщина пленки неподвижной фазы определяют длину диффузионного пробега вещества к границе раздела фаз. Очевидно, что чем меньше размеры частиц, тем меньше диффз ионные ограничения, но всегда существует нижняя граница размеров частиц, определяемая проницаемостью слоя насадки в хроматографической колонке для подвижной фазы. В свою очередь проницаемость колонки для одной и той же подвижной фазы зависит не только от диаметра частиц, но и от высоты колонки. Получается замкнутый круг. Чем меньше К , тем больше требуется 7У,фф. Для получения необходимого числа Л/эфф следует или уменьшить Н до соответствующего значения при сохранении длины колонки, или увеличить ее длину при сохранении Я. Оба требования выполнимы только до определенных пределов, ниже которых колонки оказываются непроницаемыми для подвижной фазы при допустимом давлении. Одновременным решением проблем снижения диффузионных ограничений со стороны стационарной фазы и обеспечения необходимой проницаемости колонок для подвижных фаз, явилось создание пленочных и поверхностно-пористых сорбентов, позволяющих без существенного уменьшения размеров частиц и соответственно без принципиального увеличения сопротивления колонки потоку подвижной фазы в произ- [c.185]

Эксперименты показывают, что значение /г ин = 1,64гиа практике никогда не достигается. Чтобы учесть влияние неоднородности заполнения колонки и связанных с ней гидродинамических особенностей потока, это значение следует умножить на коэффициент, суш,е-ственно нревышаюш,ий единицу. Например, при расчете оптимальных условий для хроматографического разделения натрия и калия элюированием соляной кислотой Глюкауф, чтобы учесть влияние каналообразования, удваивал приведенное выше значение / мин Корниш [3 ] изучал применимость уравнений Глюкауфа и пришел к выводу, что наилучшее совпадение вычисленных значений с опубликованными экспериментальными данныш достигается в том случае, [c.128]

Целью хроматографического процесса является разделение компонентов пробы. В соответствии с уравнением (1.26) разрешение можно определить как расстояние между центрам.и зон, отнесенное к ширине зон 7 =АУ/ш. Как следует из уравнения (1.44), разделение является функцией величин К, У , Н и Ь. Одновременно описываемое уравнение позволяет сформулировать основныё требования к условиям хроматографического разделения. Первостепенным условием разделения является выбор таких подвижной и неподвижной фаз, которые характеризовались бы разными коэффициентами распределения относительно разных веществ. Различие в коэффициентах К делает разделение возможным. Другие члены в уравнении (1.44) определяют разрешение. Член Ув демонстрирует, что разрешение улучшается при увеличении количества неподвижной фазы этого можно достигнуть, увеличивая количество неподвижной фазы на единицу длины системы или увеличивая длину системы. В последнем случае разрешение возрастает в у/- раз, поскольку числитель в уравнении (1.26) пропорционален I, а знаменатель пропорционален У1. Увеличение количества неподвижной фазы на единицу объема ухудшает разделение вследствие влияния диффузии на величину Я [уравнение (1.42)]. Член Я в уравнении 0-44) стараются получить минимальным, подбирая мелкодисперсную и однородную неподвижную фазу и оптимальную скорость подвижной фазы. Наконец, разделение улучшается с уменьшением температуры, хотя при этом возрастает время анализа. [c.37]

Вопрос о влиянии высокой температуры на процесс хроматографического разделения уже решался в Институте физической химии АН СССР на специально разработанной для этой цели вертикальной высокотемпературной установке [4]. Исследовалось влияние температур до 170° С. Было показано, что в динамических условиях на катионите КУ-2 с увеличением коэффициента диффузии вследствие повынюния температуры скорость хроматографического разделения смесей увеличивается, а диффузионное размывание фронта уменьшается и происходит резкое его обострение. Такие же данные были получены Глюкауфом [5], который показал, что значительный местны11 разогрев ведет к обострению заднего фронта хроматографической зоны. [c.283]

Разделение двухкомпонентной смеси обусловлено в основном двумя факторами а) различием коэффициентов распределения б) фактором размывания- хроматографических полос разделяемых веществ, обусловленным влиянием вихревой и мЬ 1екулярной диффузии, а также конечностью скорости массопередачи между подвижной и неподвижной фазами. [c.62]

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]

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]

Большое влияние при анализе микропримесей оказывает изменение селективности системы и повышение коэффициента разделения а, что достигается изменением состава подвижной фазы и выбором оптимального хроматографического режима. Кроме того, как видно из уравнения [c.85]

Сложилась практика указания в методиках разделения таких простых и физически наглядных параметров, как геометрические размеры колонок, расход подвижной фазы, время удерживания. Однако основной результат хроматографического процесса — разделение — напрямую связан не с этими параметрами, а со специфическими характеристиками термодинамической и кинетической природы, в первом приближении не зависящими от геометрических характеристик хроматографической системы — коэффициентами емкости, эффективностью и т. п. Поэтому при описании результатов хроматографических экспериментов коэффициенты емкости, эффективность, линейная скорость подвижной фазы должны указываться наряду с приведенными выше характеристиками. В большинстве случаев хроматографисты пользуются стандартным рядом длин колонок 25, 15 или 10 см. Многйе фирмы освоили выпуск более коротких колонок (вплоть до 3 см), заполненных особо мелкозернистыми сорбентами. Однако из теоретических основ метода ясно, что сама по себе длина колонки влияния на качество разделения не оказывает, а ее увеличение способствует увеличению продолжительности разделения. Действительно определяющим фактором является эффективность колонки, и именно ее необходимо указывать, описывая разделение. Это позволяет осознанно подходить к воспроизведению методик разделения и одновременно использовать возможности сокращения продолжительности анализа. Так, допустим, что согласно опубликованной методике разделение выполнялось на колонке длиной 25 см и эффективностью 5000 теоретических тарелок. По современным воззрениям такая колонка не может считаться высококачественной, однако примеров подобного рода в литературе, и даже новейшей, более чем достаточно. В настоящее время для получения указанной эффективности достаточно колонки длиной 10 см или даже 5 см. Поэтому имеется реальная возможность, сохранив все остальные параметры опыта постоянными, воспроизвести ранее достигнутое качество разделения на более короткой колонке и за более короткое (в 2,5—5 раз) время. Следовательно, выбор длины колонки и эффективности в каждом конкретном случае определяется той селективностью, которой обладает данная система по отношению к разделяемым соединениям, а также требованиями к быстроте разделения. [c.319]

Метод противоточного распределения, разработанный Крейгом [36], был применен для разделения смесей аминокислот и очистки белков [187]. Так как полярные группы, определяющие растворимость аминокислот, одинаковы для различных аминокислот, коэффициенты распределения аминокислот различаются незначительно, и, следовательно, их разделение становится трудной задачей. При ацетилировании [172] или образовании нипсиль-ных производных (/г-иодфенилсульфонилпроизводные) [94] фракционирование облегчается за счет уменьшения влияния полярных групп. Хроматографические методы значительно более эффективны по разрешающей способности, но они ограничены возможностью выделений сравнительно небольших количеств веществ. Успешное применение метода противоточного распределения зависит в значительной степени от подходящего выбора двухфазной системы растворителей. Кроме того, применение этого метода ограничивается возможностью разделения веществ низкого молекулярного веса 10 ООО), за исключением тех случаев, когда пептиды обладают большой устойчивостью к денатураций. В присутствии большинства двухфазных систем растворителей, как правило, легко происходит денатурация белков. Однако при нахождении благоприятных условий противоточное распределение-имеет преимущество по сравнению с другими методами, так как при этом возможно рассчитать коэффициенты распределения компонентов, которые могут быть установлены с большой точностью. Профиль кривой распределения дает хороший критерий чистоты вещества. [c.397]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология