ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Течение газа или жидкости через зернистый слой из "Аналитическая хроматография" Хроматографическая колонка представляет собой в большинстве случаев трубку, заполненную зернами сорбента неправильной или сферической формы. Такую систему называют в гидроаэродинамике неподвижным или стационарным зернистым слоем [13]. Через зернистый слой в процессе хроматографического разделения непрерывно фильтруется поток подвижной фазы — жидкости или газа. [c.22] Основной характеристикой этого течения является объемная скорость или расход W, который измеряют непосредственно иа выходе колонки. Если разделить расход, выражаемый обычно в см /мин или см /с, на сечение колонки то получим величину, выражаемую в см/мин или см/с, которую называют фиктивной скоростью. Мы будем обозначать ее буквой ш. Поскольку фиктивную скорость измерить наиболее просто, ее часто используют при описании условий хроматографического разделения, снятии различных зависимостей и т. д. Хотя формально ее размерность совпадает с размерностью линейной скорости, следует, конечно, иметь в виду, что на самом деле это расход подвижной фазы, отнесенный к единице площади сечения колонки. Если мы сделаем разрез колонки, то увидим, что часть сечения непроницаема для течения подвижной фазы, а часть занята каналами и заполнена подвижной фазой. Детальная картина течения в сложной системе сообщающихся между собой каналов неправильной, формы и различных размеров чрезвычайно сложна. Ясно, что истинная скорость потока меняется при переходе от одной точки сечения к другой, меняется она и по длине каналов. Можно, однако, ввести некоторые средние характеристики зернистого слоя и установить среднюю линейную скорость потока. [c.22] В то время как фиктивную скорость измерить очень легко и обычно она всегда известна аналитику, величину е измерить значительно труднее. Многочисленные эксперименты показывают, что для хаотичной укладки сферических непористых частиц одинакового размера величина е составляет 0,33 — 0,39, а при широкЬм наборе размеров зерен е=0,35 —0,45. Для шероховатых частиЦ различных размеров е 0,39 —0,4 [13]. Из приведенных данных видно, что е для хаотичных укладок меняется сравнительно в уЗких пределах и для ориентировочных расчетов ее можно Ьринять равной 0,5. Это значение е характерно для газожидкостной хроматографии, в которой применяют малопористые сорбенты. Так что подвижная фаза заполняет только промежутки между гранулами. В жидкостной хроматографии, как правило, используют пористые сорбенты, подвижная фаза заполняет не только промежутки между гранулами, но и поры, и е может достигать 0,85—0,90. [c.23] При движении жидкости или газа по гладкому трубопроводу (с1 — диаметр трубы) ту[.булизация потока наступает при Не 2200. В слое зернистого материала (й — диаметр частиц сорбента) она наступает значительно раньше — при Ке 20. Если оценить значение числа Кс к реальных- условиях хроматографического разделения, то окажется, что последнее происходит к ламинарном потоке при Ре 20. [c.25] Нетрудно подсчитать, что значение для капилляра на порядок больше, чем для зернистого слоя при с1р = с1, е=0,5 и =4,5. Это позволяет в капиллярной хроматографии использовать значительно более длинные колонки, чем в насадочной, и соответственно достигать более высокой эффективности разделения при том же самом давлении на входе. Чрезмерное увеличение последнего затрудняет ввод пробы, предъявляет повышенные требования к уплотьониям и в газовой хроматографии его обычно избегают. [c.26] Его анализ показывает, что зависимость от х нелинейна на начальном участке колонки давление меняется слабее, чем на конечном, лишь при малом перепаде давления Pt/Po эту зависимость можно приблизительно считать линейной. [c.27] Из этого Выражения следует, что скорость перемещения уменьшается с увеличением пройденного жидкостью расстояния L, поскольку при этом, как уже говорилось, возрастает сила внутреннего трения жидкости за счет увеличения поверхности трения хроматографическое разделение протекает в условиях снижающейся со временем скорости течения. [c.28] Вернуться к основной статье