Эффективность газо-хроматографической колонки

Рис. V.5. Кривые зависимости эффективности хроматографической колонки от средней скорости потока газа-носителя при разных давлениях (атм)

Эффективность газо-хроматографических колонок чаще всего выражают числом теоретических тарелок, которое колонка дает при анализе определенного вещества при определенных условиях температуры, скорости газа-носителя и величины пробы. Как будет показано ниже (в гл. V), на работу колонки влияют многие факторы, которые в большинстве случаев оцениваются по их влиянию на число тарелок N или среднюю высоту эквивалентной теоретической тарелки ВЭТТ. Последняя определяется отношением [c.85]

Работа 2. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ГАЗА-НОСИТЕЛЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ [c.234]

Эффективность газо-хроматографической колонки также зависит от концентрации анализируемых соединений. Экспериментальное изучение изменения ширины пика анализируемых соединений от их концентрации в пробе проведено в работе [14]. Зависимость между шириной пика и временем удерживания изучалась в работах [27, 31]. Присутствие в смеси основного компонента не оказывает вредного влияния на эффективность разделения примесей, которые полностью отделяются от зоны основного вещества. Эти результаты не согласуются с распространенным мнением о том, что при анализе примесей при прочих равных условиях существенно лучшее разделение будет наблюдаться, если примесь элюируется до основного вещества. [c.54]

Как уже говорилось, с увеличением N эффективность хроматографической колонки возрастает, тогда как с увеличением Н она уменьшается. Достаточная эффективность колонки в аналитической газовой хроматографии наблюдается при N = 1000 ТТ и Я = 0,1 — —0,2 см. Для получения идентичных результатов на газохроматографической и ректификационной колонках необходимо, чтобы N газо-хроматографической колонки было бы на порядок выше, чем в ректификационной. Объясняется это тем, что в газовой хроматографии каждая тарелка работает однократно, а в ректификационной многократно. [c.52]

Газовая препаративная хроматография начала развиваться почти одновременно с аналитической, но из-за низкой производительности не так интенсивно по сравнению с широко применяемой для разделения и очистки летучих веществ дистилляцией. Первые попытки препаративного выделения веществ делали на обычных аналитических колонках. Однако производительность их была крайне низка, продукты разделения исчислялись миллиграммами, так что их не хватало для исследования даже самыми чувствительными методами. Одним из наиболее эффективных путей увеличения производительности газо-хроматографической колонки оказалось увеличение ее диаметра. Однако это приводило к значительному снижению эффективности колонки. [c.276]

Работа 2. Влияние скорости газа-носителя на эффективность работы хроматографической колонки [c.468]

В основе измерения коэффициентов активности лежит измерение коэффициента распределения изучаемого вещества между подвижной газовой и неподвижной жидкой фазами в хроматографической колонке. Знание обеих этих физико-химических констант одновременно позволяет предсказать возможность, эффективность и порядок разделения двух летучих веществ газовой хроматографией и экстрактивной дистилляцией. Кроме того, знание этих констант при различных температурах хроматографической колонки позволяет рассчитывать теплоты и энтропии растворения пара в жидкости и жидкости в другой жидкости. Коэффициент распределения газа или пара между подвижной газовой и -неподвижной жидкой фазами в колонке рассчитывают по формуле, выведенной на основе формул Мартина. [c.188]

ТАБЛИЦА IV.2. Экспериментальные данные по изучению влияния скорости газа-носнтеля на эффективность работы хроматографической колонки [c.265]

В качестве твердого носителя для колонок газо-жидкостной хроматографии используются разнообразные материалы инфузорные земли, диатомитовые кирпичи, хромосорб, стерхамол, стеклянные бусы. Носители должны быть химически инертными, обладать достаточной механической прочностью, удельной поверхностью, обеспечивающей оптимальные условия разделения. Существенным фактором, определяющим эффективность разделения хроматографической колонки, является также зернение носителя. Лучшие результаты получены на носителях зернением 30—50 или 50—80 меш [1]. [c.223]

Эффективность колонки измеряют числом теоретических тарелок. В процессе разделения, осуществляемого в виде отдельных ступеней, как, например, при противоточной экстракции, на каждой ступени устанавливается полное равновесие растворенных веществ между двумя фазами, после чего фазы разделяются. Каждую ступень называют теоретической тарелкой. Однако в хроматографической колонке растворенное вещество непрерывно движется вниз вдоль колонки, и полное равновесие не может установиться ни в одной точке. Следовательно, можно только рассчитать высоту колонки, которая будет давать разделение эквивалентно одной теоретической тарелке. Эту величину называют высотой, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ). Число теоретических тарелок в газо-хроматографической колонке зависит от ряда факторов, включающих скорость диффузии растворенного вещества в двух фазах, равномерность набивки колонки, толщину слоя неподвижной жидкой фазы, а также природу и скорость потока подвижной фазы. Число теоретических тарелок можно повысить в определенных пределах, увеличивая длину колонки, и оно несколько уменьшается при увеличении диаметра. [c.23]

Влияние скорости газа-иосителя на эффективность насыпной хроматографической колонки [c.46]

В 1957 г. М. Дж. Голей предложил эффективный вариант газовой хроматографии — капиллярную хроматографию. В капиллярной хроматографии в противоположность обычной газо-жидкостной неподвижную жидкую фазу (НЖФ) наносят не на гранулированный носитель, а на внутренние стенки тонкого капилляра, играющего роль хроматографической колонки. Этот капилляр принято называть капиллярной колонкой, хотя он по виду ничего общего не имеет с колонкой, а скорее всего напоминает проволоку. Отсутствие зернистого материала в капилляре устраняет вредное влияние вихревой диффузии на размывание хроматографических полос, поскольку это означает резкое уменьщение ВЭТТ, Далее, уменьшается значительно сопротивление потоку газа-носителя и устраняется возможность разложения жидкой фазы при повышении температуры вследствие каталитической активности носителя — зернистого материала. Каталитической активностью, хотя и в меньшей степени, обладает и внутренняя стенка металлического капилляра. [c.73]

Теоретический анализ показывает, что эффективность разделения в газо-хроматографической колонке улучшается с уменьшением величины пробы. Это обстоятельство наряду с ранее указанными соображениями (стр. 56) говорит в пользу работы с малыми пробами. При работе с аналитическими колонками внутренним диаметром 4—8 мм нормальная величина жидкой пробы при атмосферном давлении обычно составляет 2—20 мкл, а газообразной 0,5—5 мл. [c.60]

Влияние изменения структуры сополимеров С—40% м-ди-винилбензола на эффективность работы хроматографических колонок можно видеть по занисимости ВЭТТ для эфира от объемной скорости газа-носителя. [c.93]

В 1957 г. М. Дж. Голей предложил эффективный вариант газовой хроматографии — капиллярную хроматографию. В капиллярной хроматографии в противоположность обычной газо-жидкостной неподвижную жидкую фазу (НЖФ) наносят не на гранулированный носитель, а на внутренние стенки тонкого капилляра, играющего рол хроматографической колонки. Этот капилляр принято называть капиллярной колонкой, хотя он по внешнему виду ничего оби его не имеет с колонкой, а скорее всего напоминает проволоку. [c.116]

На сегодняшний день практически достигнуты теоретические пределы максимального разрешения за кратчайшее время в сочетании с максимальной производительностью. Этому в немалой степени благоприятствует доступность современных детектирующих систем, которые одновременно обладают высокой чувствительностью и селективностью, относительно дешевы и просты в обращении, как, например, настольные масс-спектрометры. Кроме того, использование открытых капиллярных колонок, изготавливаемых из гибких материалов на основе плавленого кварца, привело к столь значительному улучшению эффективности газо-хроматографических (ГХ) систем, что разделение, требующие 100 ООО и более теоретических тарелок, сегодня уже рассматриваются как общепринятые [6]. [c.505]

Решение первой задачи, требующее наличия эталонных (стандартных) соединений или литературных данных по их абсолютному или относительному удерживанию в выбранных или заданных условиях анализа, не представляет сколь-нибудь серьезных затруднений и может быть поручено даже студенту, лаборанту или инженеру-химику, только приступающим к освоению хроматографических методов. Параметры удерживания индивидуальных соединений или компонентов исследуемых смесей напрямую связаны с коэффициентами распределения этих веществ в конкретных системах жидкость — газ или жидкость — жидкость (при фиксированной температуре анализа). Поэтому в выбранных условиях определяемое соединение должно иметь одинаковый абсолютный или относительный параметр удерживания независимо от того, с какими другими веществами оно совместно дозируется в хроматографическую колонку. Попытки решения двух других типовых задач, названных в порядке их усложнения, с помощью одних только данных по хроматографическому удерживанию из-за недостаточной эффективности используемых хроматографических колонок и возможного наложения зон часто приводят к неоднозначным результатам. Например, могут быть получены данные, свидетельствующие лишь об отсутствии в пробе тех или иных веществ, но не гарантирующие отсутствия или присутствия других. Несмотря на поразительные успехи, достигнутые к настоящему времени в развитии разрешающей способности аналитических ко- [c.227]

Таким образом, из уравнений (1.24) и (1.25) следует, что эффективность хроматографической колонки имеет сложную зависимость от скорости потока газа-носителя и выражается гиперболой,, минимум которой соответствует минимальному значению Н. Понятно, что в связи с этим должно существовать оптимальное значение а, соответствующее минимальной величине Н. Задача экспериментатора состоит в нахождении этого оптимального значения. [c.29]

Итак, в жидкостно-адсорбционной хроматографии, так же как и в газо-адсорбционной, общая эффективность хроматографической колонки Н складывается из действия отдельных факторов, вызывающих размывание и снижающих эффективность. К ним относятся рассмотренные выше факторы, выражаемые отдельными членами уравнений (1.24) и (П.1). [c.74]

Ввод пробы. При вводе пробы в хроматографическую колонку она разбавляется газом-носителем, в результате чего увеличивается объем поступающего газа, снижается производительность И уменьшается эффективность. [c.205]

Влияние природы сорбента. Термин сорбент (или насадка ) является общим названием материала, заполняющего хроматографическую колонку. Это может быть неподвижная жидкая фаза (НЖФ) и твердый носитель в газо-жидкостной и активный адсорбент в газо-адсорбционной хроматографии. Химическая природа этих материалов обусловливает селективность хроматографической колонки (шгь Кс) и сравнительно мало влияет на ее эффективность (Я, N). Это означает, что при оптимизации прочих параметров в данной задаче разделения природа сорбента остается неизменным параметром. [c.129]

Уравнение (111.37) устанавливает связь между линейной скоростью а потока газа-носителя и эффективным коэффициентом продольной диффузии Оэфф, характеризующим сложный процесс размывания полос в реальной хроматографической колонке. Если ввести соответствующие обозначения в (111.37), то получим уравнение, вывыденное Ван-Деемтером [c.55]

Время, затрачиваемое на анализ, зависит от расхода газа-носителя. Ранее были рассмотрены условия для хроматографической колонки, при которых можно получить скорость газа-носителя, обеспечивающую лучшее разделение. Для каждой конкретной колонки существует скорость, уменьшение и увеличение которой ухудшает эффективность колонки при разделении определенных типов смесей. [c.70]

Внешняя калибровка по высотам пиков. Внешняя калибровка в отличие от других методов предусматривает абсолютное постоянство рабочих условий. Это относится в особенности к температуре хроматографической колонки и детектора, затем к скорости потока газа, перепаду давления, эффективности разделения. Так как эффективность разделения, согласно опытным данным, изменяется по мере эксплуатации колонки, калибровку нужно периодически повторять. [c.78]

Разделение обычно происходит в колонках, наполненных твердым пористым сорбентом, на который нанесена жидкая стационарная фаза. Проба паров анализируемых компонентов вводится в поток газа-носителя, который нерастворим в стационарной фазе. Во время прохождения анализируемых веществ вдоль неподвижной жидкой фазы между газовой и жидкой фазами многократно устанавливается равновесие, связанное с повторением процесса растворения и испарения. Вещества, лучше растворимые в стационарной фазе, удерживаются ею дольше. Таким образом, процесс разделения обусловлен различием в силах межмолекулярного взаимодействия анализируемых веществ с жидкой фазой. Из различных типов межмолекулярных сил наибольшее значение имеют дисперсионные ориентационные и донорно-акцепторные. Теория газо-хроматографического разделения тесно связана с теорией растворов и в настоящее время еще окончательно не разработана. Динамика поведения вещества, проходящего через колонку, обычно описывается на основе теории тарелок (по аналогии с процессом ректификации) и теории эффективной диффузии. Суть теории тарелок заключается в том, что хроматографическая колонка рассматривается как совокупность ряда последовательных небольших идеальных ступенек-тарелок, содержащих газовую и жидкую фазы. Предполагается, что в начальный момент вещество находится на первой тарелке, причем некоторая его доля q будет в газовой фазе, а доля р — в жидкой. Соотношение между q я р зависит от количества взятого вещества и константы равновесия. Входящий в колонку газ будет вытеснять находящуюся в газовой фазе долю вещества оставляя на предыдущей тарелке долю вещества р. Каждая доля вновь будет распределяться между фазами, но уже в двух [c.288]

Концентрирование примесей равновесного газа при пневматическом отборе проб. Необходимость промежуточного накопления веществ, содержащихся в газовой фазе сосуда с пробой, до введения в хроматографическую колонку, возникает в случаях, когда прямое дозирование либо не обеспечивает достаточной чувствительности анализа, либо снижает эффективность разделения, как это имеет место при анализе с капиллярной колонкой. Расчеты анализов с однократным отбором пробы и концентрированием не отличаются от описанных выше случаев с известными и неизвестными /(иг. Когда накопление примесей в концентраторе производится многократным отбором газа из сосуда с пробой, масса отобранного вещества за п дозирований может быть вычислена по одной из следующих формул [c.241]

Вопрос о влиянии диаметра или эквивалентного ему поперечного сечения на эффективность и производительность препаративной газо-хроматографической колонки является до сих пор дискуссионным. Большинство исследователей пришли к выводу, что главная причина уменьшения эффективности препаративной колонки с увеличением ее диаметра — неравномерность потока газа-носителя по поперечному сечению колонки. Это обусловлено, во-первых, неоднородностью насадки по размерам зерен, во-вторых, замедленной поперечной диффузией, в-третьих, стеночным эффектом и другими факторами. [c.211]

Производительность (П) препаративной газо-хроматографической колонки непосредственно связана с ее эффективностью (ВЭТТ), селективностью сорбента, длиной колонки, скоростью потока газа-носителя. Как и ВЭТТ, производительность — важная [c.276]

В работе исследовалось влияние количества растворителя на структуру и газохроматографические свойства макропористых сополимеров стирола и дивинилбензола (С—ДВБ), уже названных ранее полисорб-1 . Изучались сополимеры с частицами размером 0,46—0,5 мм, получаемые полимеризацией 60% стирола и 40% п-дивинилбензола в присутствии 0,4 0,5 0,6 0,8 1 вес. ч. изооктана. Применялась газохроматографическая установка с детектором по теплопроводности, колонка длиной 94 см, диаметром 4 мм. Газ-носитель — гелпй. При изучении влияния температуры и расхода газа-носителя на эффективность работы хроматографической колонки сополимера С—40% л-дивинилбензола, полученного в присутствии 1 вес. ч. изооктана, определены оптимальные условия работы колонки все дальнейшие исследования выполняли при 150° и расходе гелия 30 мл/мин. При указанных условиях определяли критерий разделения Ki, высоту эквивалентной теоретической тарелки ВЭТТ, удерживаемый объем. Полученные результаты показывают (рис. 1), что с увеличением количества растворителя, используемого при полимеризации, повышаются критерий разделения и эффективность, что обусловлено уменьшением размывания хроматографических полос при незначительных изменениях времени удерживания. [c.91]

Для быстрого анализа газообразных и жидких продуктов могут быть успешно использованы насадочные хроматографические колонки малого диаметра (1 мм), сочетающие достоинства капиллярных и обычных насадочных колонок [76]. Эти колонки, в отличие от капиллярных, обладают высокой воспроизводимостью. Увеличение сорбционной поверхности, а также уменьшение мертвого объема колонки позволяет повысить коэффициент селективности без снижения ВЭТТ. Преимущества микронабивных колонок по сравнению с обычными насадочными состоят в том, что уменьшение внутреннего диаметра колонки позволяет резко сократить время анализа, уменьшить влияние стеночного эффекта на -размытие пиков, использовать высокие скорости газа-носителя без снижения эффективности. [c.119]

Прежде всего следует учесть продольную диффузию, эффективный коэффициент, который отличается от коэффициента молекулярной диффузии на некоторый коэффициент извилистости уизв, учитывающий извилистость пути газа между зернами в хроматографической колонке с насадкой. Тогда [c.24]

Согласно диффузионно-массообменпой теории (теория эффективной диффузии) причина размывания хроматографических полос обусловлена диффузией в газе и порах сорбента, а также массооб-меном между газом и неподвижной фазой. Сама диффузия имеет сложный характер. В реальной хроматографической колонке могут наблюдаться следующие виды диффузии [c.95]

Описанные газовые краны используются не только для дозирования, но также для переключения потоков газа-носителя с целью изменения последовательности соединения хроматографических колонок, порядка их соединения с детектором, направления потока газа-носителя в колонках (варианты обратной пэодувки). Эги схемы, составленные с помощью четырех-, шести- и других многоходовых кранов, применяются для сокращения времени анализа или эффективного разделения сложных многокомпонентных смесей. [c.22]