Жидкость неподвижная природа

Понятие подвижной и неподвижной фаз. Газы (газ-носитель, вспомогательные газы). Неподвижная жидкость, ее природа. Классификация неподвижных жидких фаз (различные подходы к классификации). Методы нанесения НЖФ. [c.145]

В большинстве опытов в качестве неподвижной фазы используют одну какую-либо жидкость. Варьируя природу неподвижной жидкости, можно в широких пределах изменять растворимость газообразных веш,еств и находить тем самым условия для полного разделения. [c.198]

При выводе уравнений, определяющих перенос компонента в газохроматографической системе, не делается заранее никаких предположений о природе неподвижной фазы и характере ее взаимодействия с молекулами вещества i. Поэтому не существует принципиальной разницы между распределением в собственном смысле этого понятия, т. е. поглощением молекул вещества I всем объемом фазы, если она представляет собой жидкость (неподвижную жидкость), и их связыванием только на поверхности раздела фаз путем адсорбции, если неподвижной фазой является твердое тело (адсорбент). В случае адсорбции понятие объема фазы применяется для элемента объема подвижной фазы, который взаимодействует с прилежащей поверхностью неподвижной фазы. Основные варианты процесса разделения характеризуются понятиями распределительная газожидкостная хроматография (ГЖХ, GL ) и адсорбционная газовая хроматография (ГАХ, GS ). [c.24]

Поверхность жидкости является идеально-однородной. Кроме того, химическую природу жидкости, применяемой в колонке в качестве неподвижной фазы, легко изменять в желаемом направлении в соответствии с природой разделяемых компонентов смеси, заменяя неполярные жидкости на жидкости, молекулы которых содержат благоприятствующие разделению функциональные группы. Поэтому получила большое распространение разработанная Мартином газо-жидкостная хроматография. [c.546]

Отсюда видно, что свойс (вами физико-химической константы обладает удельный удерживаемый объем (газ-жидкость), поскольку величины константы Генри К и плотности неподвижной жид кости 8 при постоянной температуре полностью определяются природой системы растворяющийся компонент—раствори тель. [c.560]

Связь 1/д или с константой Генри и с теплотой адсорбции или растворения позволяет сделать целесообразный выбор неподвижной фазы для газо-хроматографического разделения различных по свойствам веществ. Для разделения легких газов, очевидно, надо резко увеличить значение величины К, а следовательно, и Q. Этого нельзя добиться при газо-жидкостной хроматографии, потому что теплоты растворения газов малы. Поэтому для разделения легких газов и паров низкокипящих жидкостей применяют газо-адсорбционную хроматографию, используя молекулярные сита (цеолиты), пористые стекла, силикагели, алюмогели, неполярные активные угли (в зависимости от природы раз деляемых газов и паров). Для разделения паров жидкостей, кипящих при температурах от комнатной до 200 °С, хорошие результаты дает газо-жидкостная хроматография, причем неподвижная жидкость выбирается в соответствии с природой разделяемых компонентов для разделения неполярных веществ применяют неполярные жидкости (различные парафиновые и силиконовые масла) для разделения полярных веществ применяют полярные жидкости, такие, как полиэтиленгликоль, различные сложные эфиры и т. п. Часто применяют последовательно включенные колонки с разными по природе неподвижными фазами, меняют также направление потока газа-носителя после выхода части компонентов. Увеличивая однородность поверхности путем укрупнения пор и регулируя адсорбционные свойства соответствующим химическим модифицированием поверхности твердых тел, удается применить для разделения среднекипящих и высококипящих компонентов газо-адсорбционную хроматографию, обладающую тем преимуществом, что неподвижная фаза нелетуча при высоких температурах. [c.568]

Погрешность суперпозиции. В ряде литературных источников предлагают определять объемный расход течения неньютоновской жидкости, вызываемого совместным действием давления и вынужденного течения между параллельными пластинами, суммируя расход вынужденного течения, вызываемого движением пластины (который не зависит от природы жидкости), и расход потока под давлением неньютоновской жидкости между неподвижными пластинами ). Для модели жидкости, описываемой степенным законом, суммарный расход определяется выражением [c.362]

В распределительном варианте ТСХ при выборе растворителей, работающих в качестве подвижной фазы, необходимо одновременно учитывать природу жидкости, нанесенной на твердый носитель в качестве неподвижной фазы. Обе системы не должны взаимно растворяться. Полезно пользоваться каким-либо из известных рядов растворителей, расположенных в порядке возрастания способности к образованию водородных связей. [c.134]

Правило подобия. При выборе жидкой фазы можно пользоваться известным правилом подобное растворяется в подобном . Основываясь на этом правиле, для разделения смеси двух веществ необходимо выбрать неподвижную фазу, подобную по своей химической природе и свойствам одному из компонентов разделяемой смеси. Например, если необходимо разделить смесь различных по свойствам, но близкокипящих соединений, таких как спирт и парафиновый углеводород, следует в качестве неподвижной фазы выбрать вещество, либо обладающее функциональной группой, либо являющееся парафиновым углеводородом. В первой жидкости лучше растворяется спирт и, следовательно, он будет вымываться из хроматографической колонки последним. Во второй жидкости картина будет обратной. [c.60]

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]

Под хроматографией в настоящее время понимают все методы разделения, основанные на распределении веществ между подвижной, обычно равномерно движущейся, и стационарной фазами. Такое определение не означает, что все хроматографические методы основаны на жидкость-жидкостном распределении. В хроматографии часто сочетаются процессы распределения и адсорбции, которые на практике определяются природой неподвижной и подвижной фазы и типом разделяемых соединений. [c.234]

В основе распределительной хроматографии лежит поглощение разделяемых веществ жидкостью, т. е. растворимость главное условие для разделения — различие в растворимости. Природа сил межмолекулярного взаимодействия имеет тот же характер, что и в адсорбционной хроматографии. Но в первую очередь это вандерваальсовы силы. Однако, поскольку разделение протекает на границе двух фаз, несмешивающихся между собой — неподвижной (жидкости) и подвижной (жидкости или газа), — то правильнее сказать, что в данном случае процесс разделения определяется различием коэффициентов распределения разделяемых веществ между обеими фазами. Отсюда происходит и само название данного варианта хроматографии — распределительная. [c.13]

Как уже говорилось, чтобы разделить ту или иную смесь от ее компонентов, требуется хотя бы незначительная летучесть. Кроме того, нужно, конечно, подобрать достаточно селективную неподвижную жидкую фазу. Поскольку практически в природе нет абсолютно нелетучих соединений, а количество жидкостей, которые можно использовать в качестве неподвижных жидких фаз, неограниченно, то в принципе любая смесь может быть разделена газожидкостной распределительной хроматографией, если не на одной колонке, то последовательно на нескольких колонках с различными по природе неподвижными жидкими фазами. [c.104]

Анализируемую газовую смесь пропускают через колонку с адсорбентом или носителем неподвижной жидкости в непрерывном потоке воздуха при одновременном нагреве хроматографической колонки. Нагрев колонки дает возможность полнее и быстрее разделять компоненты вследствие изменения их адсорбционной способности. В зависимости от состава смеси для хроматографической колонки применяют различные адсорбенты или носители с различными неподвижными жидкими фазами. Так, для разделения смеси предельных углеводородов используют газо-адсорбционную хроматографию в качестве адсорбента применяют, например, крупнопористый силикагель МСК или КСК, а для разделения смесей, содержащих также и непредельные углеводороды, — окись алюминия. Однако на указанных адсорбентах не удается выделить некоторые изомерные компоненты. В этом случае применяют комбинацию газо-адсорбционной и газожидкостной хроматографии, а именно разделительную колонку наполняют адсорбентом, смоченным небольшим количеством малолетучей жидкости. Такие адсорбенты называются модифицированными. Сочетание газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии позволяет полнее разделить сложную смесь, состоящую из большого Числа разных по своей природе компонентов. [c.144]

Неподвижная жидкая фаза. Влияние природы жидкой фазы и природы разделяемых веществ на хроматографическое разделение. Шкала полярности жидких фаз. Влияние энергии взаимодействия и изменения энтропии при растворении. Роль геометрии разделяемых молекул и молекул или макромолекул неподвижной жидкости. Роль упругости пара и коэффициента активности раствора в разделении смесей. [c.297]

Разновидности хроматографии. В зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы различают, соответственно, газовую и жидкостную хроматографию. Неподвижные фазы могут отличаться как по агрегатному состоянию (жидкость или твердое тело), так и по природе сорбционного взаимодействия с молекулами разделяемой смеси. Неподвижная фаза может концентрировать вещество на границе раздела фаз за счет адсорбции, удерживать вещество за счет хемосорбции, избирательно растворять компоненты смеси (абсорбция) она может иметь пористую структуру и поэтому задерживать одни растворенные в элюенте вещества и пропускать другие, в зависимости от их размеров и формы. [c.47]

Различие в коэффициентах распределения компонентов разделяемой смеси между двумя несмешивающимися жидкостями может быть использовано для хроматографического разделения и анализа, так же как и различие в коэффициентах распределения между жидкостью и газом. Такой вид хроматографии назван жидкостно-жидкостной распределительной хроматографией. В зависимости от природы твердого носителя жидкой неподвижной фазы и способа проведения эксперимента жидкостно-жидкостная распределительная хроматография делится на колоночную и бумажную. [c.252]

Таким образом, смачивание является термодинамической функцией равновесия сил сцепления капли в системе жидкость — твердое тело — газ, характеризующихся поверхностным натяжением капли и твердого вещества. Обычно поверхностное натяжение твердого тела больше, чем поверхностное натяжение жидкости, так что растекание капли по поверхности твердого тела уменьшает энергию системы. Молекулы или атомы поверхностных слоев твердого вещества и растекающейся жидкости взаимно притягиваются (в результате действия дисперсионных сил, взаимодействия постоянных или индуцированных диполей, образования водородной свя- зи и т. д. — в зависимости от природы твердого вещества и жидкости). Поэтому важную роль при смачивании играет состав обоих поверхностных слоев. Даже следы загрязнений в неподвижной жидкой фазе, повышенная активность поверхности капилляра или ее загрязненность могут изменить свойства поверхности и существенно повлиять на процесс образования пленки неподвижной фазы. Молекулы или атомы, удаленные от поверхности более чем на несколько десятков нанометров, уже не влияют на смачивание. [c.52]

Широкое применение газовой хроматографии обусловлено многими ее преимуществами по сравнению с другими физикохимическими методами анализа. Виды хроматографии классифицируются по природе разделения адсорбционная (использование различной адсорбируемости разделяемых веществ на твердой поверхности) распределительная (поглощение разделяемых соединений жидкостью, различия в растворимости между двумя сосуществующими жидкими или жидкой и газовой фазами) осадочная (образование нерастворимых соединений в результате химической реакции с осадителем). По признаку агрегатного состояния подвижной и неподвижной фазы классификация дана в табл. 1.32. [c.66]

Нейтральные, или так называемые инертные, носители обычно получают из диатомитовых материалов, иногда из полимеров. На них наносится жидкость с очень низким давлением пара и высокой термической стабильностью в условиях использования колонки. Имеется множество таких жидкостей, которые были испытаны и характеристики которых описаны в литературе. Свойства этих жидких фаз и принципы выбора неподвижной фазы обсуждены в гл. 3. Изменение природы этой жидкости изменяет растворимость компонентов пробы и обеспечивает возможность регулирования селективности, т.е. относи- [c.11]

Остановимся сначала на влиянии поверхности твердого носителя на свойства нанесенной на нее неподвижной фазы. При добавлении к белому диатомитовому носителю 0,2—0,3% неподвижной фазы вся поверхность носителя покрывается слоем жидкости. Для образования подобного же монослоя неподвижной фазы на розовых носителях, обладающих большей поверхностью, необходимо нанести 0,5% жидкости. При дальнейшем добавлении неподвижной фазы к носителю параллельно происходят два процесса увеличивается толщина адсорбированного слоя жидкости и заполняются поры носителя. Жидкость, заполняющую поры носителя, называют капиллярной и ее параметры практически адекватны характеристикам чистой жидкости. На свойства жидкости в адсорбированном слое влияет природа поверхности твердого носителя, которая проявляется лишь на сравнительно небольших расстояниях —не более 5 монослоев неподвижной фазы. Например, плотность адсорбированного слоя жидкости выше такого же показателя для чистой жидкости, и что самое важное, коэффициенты распределения жидкость — газ различаются для чистой (капиллярной) и адсорбированной жидкости коэффициент распределения ниже для адсорбированной жидкости, чем для капиллярной вследствие энтропийного эффекта. Последний проявляется вследствие большей плотности адсорбированного слоя жидкости и, соответственно, большего ограничения передвижения и вращения молекул сорбата в плотной среде. При 10—15% неподвижной фазы, нанесенной на носитель, растворимость в адсорбированном слое жидкости может изменить объем удерживания от 5 до 10%. Особенно велико влияние адсорбированного слоя жидкости на значения объема удерживания при использовании колонок с небольшим количеством неподвижной фазы на носителе (менее 5%). Однако для относительных характеристик удерживания влияние адсорбированного слоя жидкости на данные удерживания падает вследствие эффекта компенсации. [c.37]

Неподвижные жидкие фазы должны обладать следующими свойствамп инертностью, термической стабильностью, низкой упругостью пара и малой вязкостью. Природа применяемой жидкости определяет последовательность выхода компонентов из колонки. Поэтому при разработке метода хроматографического анализа летучей смеси веществ основным является правильный подбор неподвижной жидкости, так как для этих целей в настоящее время рекомендуются сотни соединений [60]. Главные факторы при выборе неподвижной фазы для каждого конкретного случая — силы взаимодействия разделяемых веществ с растворителем, способствующие повышению селективности (полярность, образование водородных связей, химических соединений и др.). [c.74]

В главе XVIII показано, что теплота адсорбции зависит от геометрической и электронной структуры молекулы адсорбата и адсорбента. Следовательно, изменяя природу адсорбента (или неподвижной жидкости в газо-жидкостной хроматографии), мояс-но изменить времена удерживания и даже последовательность выхода компонентов. Для -алканов теплота адсорбции является линейной функцией числа атомов углерода (п) в молекуле (см. стр. 492, 493), поэтому при одной и той же температуре колонки [c.564]

В качестве адсорбентов в ГАХ используют активированный уголь, силикагель, алюмогель, диоксид циркония, пористые стекла. В ГЖХ сорбент состоит из двух фаз, одна из которых— неподвижная жидкость является активным сорбентом, а другая — твердая служит носителем этой жидкости. Природа неподвижной жидкости в ГЖХ, по существу, определяет по следовательность выхода компонентов анализируемой смеси Жидкость должна обладать малой вязкостью и низким давле нием пара при рабочих температурах. Для получения хоро шего разделения жидкая неподвижная фаза должна быть рав номерно распределена на поверхности носителя и прочно им удерживаться. [c.353]

Хроматография основана на различной способности компонентов смеси распределяться между двумя несмешивающимися фазами. При перемещении смеси веществ потоком инертного газа или жидкости (подвижная фаза) вдоль слоя сорбента (неподвижная фаза) соединения различной природы перемещаются с различными скоростями, зависящими от силы их взаимодействия с подвижной и не подвижной фазами. При достаточной длине слоя сорбента это приводит к образованию в подвижной фазе отдельных зон каждого компонента смеси. Впервые этот метод был использован М. С. Цветом для разделения смесей растительных пигментов. При этом в колонке с адсорбентом наблюдалось образование ряда окрашенных слоев, что и побудило автора назвать новый метод хроматографией (цве-тописание). [c.46]

Распределительная хроматография основана на различной растворимости разделяемых веществ в заданном растворителе. Природа сил межмолекулярно-го взаимодействия та же, что и в адсорбционной хроматографии, но в первую очередь обусловлена ван-дер-ваальсовыми силами. Поскольку разделение протекает на границе двух несмещивающихся между собой фаз — неподвижной (жидкости) и подвижной (жидкости или газа), процесс разделения веществ определяется различием их коэффициентов распределения между обеими фазами. Одна из фаз, используемых в распределительной хроматографии, богаче ор-га [ическим растворителем, другая — водой. Водная фаза обычно закрепляется на твердых гидрофильных носителях, например силикагеле, диатомовой земле, крахмале, гидрофильных гелях, измельченной в порошок целлюлозе, фильтровальной бумаге. Органическая фаза обычно выполняет роль подвижной фазы. [c.221]

Распределительная хроматография основана на распределении вещества между подвижной жидкой или газовой фазой и неподвижной жидкой фазой, закрепленной на твердой фазе (носитель) путем полимолекулярпой адсорбции. В первом случае распределение происходит за счет растворения компонентов газовой смеси в адсорбированной пленке жидкости. Соотношение между концентрацией компонента в пленке адсорбированной жидкой фазы и концентрацией (парциальным давлением) его в газовой фазе при условии равновесия между подвижной и неподвижной фазами определяется законом Генри ( 13.3). Поскольку растворимость газов и паров сильно зависит от природы растворителя, то варьирование жидкой фазы представляет практически неисчерпаемые возможности для подбора условий разделения летучих веществ, Распределительная газовая хроматография обычно называется газожидкостной (ГЖХ). [c.338]

При составлении уравнения двин ения учитывают следующие физические особенности реального хролгатографического процесса, приводящие к расширению зоны 1) неоднородность тока на]Дкости в подвижной фазе (наиример, лгежду гранулами могут образовываться каналы, где жидкость течет быстро, или же могут формироваться застох шые зоны) 2) продольную диффузию молекул вещества в подвижной фазе 3) продольную диффузию вещества в неподвпи -ной фазе 4) неравновесность распределения вещества на границе сорбирующей поверхности в неподвижной фазе 5) неравновесность распределения вещества по объему подвижной фазы 6) неравновесность распределения вещества по объему жидкости в неподвижной фазе (внутри гранул или в слое жидкости, сорбированной на их поверхности). Для упрощения записи условимся далее теми же цифрами обозначать параметры зоны, отражающие воздействие перечисленных факторов, т. е. слагаемые суммарной дисперсии зоны. Каждый из упомянутых физических процессов является статистическим по своей природе и, действуя отдельно, вызывает расширение зоны, подобно тому как это было показано ранее с помощью диаграмм, где, по существу говоря, объединилось действие всех факторов пе-равновесности распределения вещества (факторы 4—6). Воздействие каждого из процессов можно характеризовать величиной обусловленного им стандартного отклонения О/, а их совместное действие приведет к стандартному отклонению а, которое можно подсчитать, суммируя соответствующие дисперсии [c.26]

В этом виде хроматографии неподвижная фаза представлена твердой покерхиостыо снаружи и внутри гранул сорбента — в их порах. Для пористых сорбентов, как п в случае гидрофобной хро-матографпи, имеет место эффект гель-фпльтрации, поскольку жидкость внутри пор неподвижна, но по сравнению с адсорбцией этот эффект невелик и мы его опять учитывать не будем. На поверхности сорбента, вообще говоря, могут сорбироваться не только молекулы фракционируемого вещества, но н молекулы элюеита, которые могут даже конкурировать с веществом за одни и те же участки поверхности. Однако обычно молекулы вещества обладают намного большим сродством к сорбенту, чем элюент, и такая конкуренция играет второстепенную роль. Равновесное распределение вещества между неподвижной и подвижной фазами определяется процессами его сорбции и десорб]щи на поверхности сорбента, которые в немалой степени зависят от природы элюента, но не столько в плане конкуренции за центры сорбции на поверхности, сколько в том смысле, что от характера элюента зависит растворимость вещества в жидкости подвижной фазы. [c.221]

ГАЗОАДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ГАХ вид газовой хроматографии, в к-ром неподвижной фазой служит твердое тело (адсорбент). Применяется для анализа и препаративного разделения газовых и жидких смесей, а также летучих твердых тел. Жидкости и твердые в-ва перед вводом в хроматографич. колонку переводят в парообразное состояние. В случае твердых нелетучих или термически нестабильных в-в анализируют газообразные продукты их термич. распада (пиролитич. хроматография) или летучие и термически стабильные производные (реакционная хроматография). Удерживание разделяемых компонентов в колонке определяется природой межмол. взаимодействий адсорбат-адсорбент. В случае макропористых или непористых адсорбентов его характеризуют абс. удерживаемым объемом Kj в см /м [c.454]

Хроматография - метод разделения веществ и определения их физико-химических характеристик, основанный на различных скоростях движения зон веществ в потоке одной фазы, движущейся относительно другой, а также на различной способности компонентов анали зируемой смеси распределяться между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых - слой с большой поверхностью, а другая -поток элюент). При перемещении смеси веществ потоком инертного газа или жидкости (подвижная фаза) вдоль слоя сорбента (неподвижная фаза) соединения различной природы перемещаются с различными скоростями, зависящими от степени их взаимодействия с обеими фазами. При достаточной длине слоя сорбента это приводит к образованию в подвижной фазе отдельньп зон каждого компонента смеси. Раствор, выделяющийся из слоя неподвижной фазы и содержащий растворенные компоненты смеси, называют элюатом [8, 9, 10]. [c.50]

Если KaL и Kols — пренебрежимо малы, то можно ожидать изменения удерживания в зависимости от свойств носителя, характеристик смачиваемости носителя, жидкой фазой, содержания неподвижной фазы. Следует учитывать также природу элюируемого вещества. Например, на полярной фазе для полярных веществ член Kls ls больше, чем для углеводородов. При использовании полярной фазы адсорбция на поверхности раздела газ — жидкость более вероятна. Такая адсорбция существенно увеличивается, если природа фазы и вещества разная. Вообще, лишь [c.112]

КОЛОНКИ д последующее ее уменьшение. Время появления мак- симума пика на хроматограмме называется временем удержи-,вания где г — индекс, соответствующий г-му компоненту разделяемой смеси. При постоянных условиях работы и составе фаз хроматографической системы время удерживания является величиной, постоянной для данного вещества. Иногда в начальной части хроматограммы регистрируется небольшой пик, природа которого связана с кратковременным нарушением равновесия в колонке при вводе пробы. Этому пику соответствует время удерживания несорбирующегося вещества /о и свободный объем системы. Свободный объем системы Уос — это объем, занимаемый подвижной фазой от устройства для ввода пробы до детектора. Часть свободного объема системы, находящаяся в пределах колонки, называется свободным объемом колонки Ут (рис. 1.3). В идеале свободный объем системы не должен превышать свободный объем колонки. В современных жидкости ных хроматографах внеколоночные объемы сведены к минимуму, и измеряемую экспериментально величину /о в первом приближении можно считать отвечающей свободному объему колонки. Свободный объем колонки — ее важная характеристика, для его определения в изучаемую смесь иногда специально вводят несорбирующееся соединение для измерения Однако, как показано многими исследованиями последних лет, корректное определение свободного объема — весьма нелегкая, если вообще разрешимая задача. В противоположность свободному объему различают объем неподвижной фазы в колонке У,5. Отношение этих величин называют фазовым отношением колонки ф [c.17]

На рис. 3 приведена зависимость сопротивления массопер даче в неподвижной фазе от коэффициента емкости колонки к для 12 неподвижных фаз различной природы. График имеет экспоненциальный характер, поэтому целесообразно сравнивать эффективность неподвижных фаз при достаточно больших коэффициентах емкости. Неподвижные фазы, обладающие нерегулярной структурой жидкости, обеспечивают минимальное значение сопротивления массопередаче. Например, трикрезилфосфат, трибутилфосфат и сквалан, молекулы которых не обладают плоской структурой и не имеют специфических активных центров, Ихмеют минимальные значения сопротивления массопередаче из испытанных жидкостей. И, наоборот, плоские молекулы диметилнафталина, бромнафталина, а также триэтилен-гликоля, образующие друг с другом водородные связи, обеспечивают максимальное значение сопротивления массопередаче. Плоские молекулы могут быть упакованы в жидкости с достаточно большой плотностью, поэтому неподвижные фазы, молекулы которых содержат ароматические фрагменты, обладают, [c.31]