ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние отдельных параметров на степень разделения из "Физико-химические основы хроматографического разделения" Рациональный выбор можно осуществить на основе критериев разделения. В этом разделе будет рассмотрено влияние отдельных параметров на степень разделения (критерий разделения Ri). В том случае, когда прямой связи между рассмотренным параметром и величиной 1 нет, будет рассматриваться связь с селективностью и эффективностью разделения. [c.61] Природа сорбента. Выбор сорбента играет решающую роль в определении величины А Уд. [c.61] Степень разделения пропорциональна разности коэффициентов Генри, но обратно пропорциональна их абсолютному значению. Задача оптимизации в этом случае сводится к следующему нужно подобрать такой сорбент, чтобы при максимальном различии коэффициентов Генри их абсолютные значения были бы минимальными. С увеличением абсолютного значения коэффициента Генри увеличивается ширина полосы на хроматограмме. [c.61] Следовательно различие коэффициентов Генри сводится к различию теплот (энергии) сорбции, т. е. к различию межмолекулярных взаимодействий. [c.61] Селективность разделения будет зависеть также от доли сорбента в единице объема колонки. [c.61] Таким образом, при использовании одной и той же жидкой фазы селективность набивных колонок выше, чем капиллярных. [c.62] Поэтому при одном значении величины Н в капиллярной хроматографии потребуется большая длина колонки. [c.62] В капиллярных колонках селективность может сильно меняться в зависимости от количества жидкой фазы. На рис. VI, 1 показано, что при небольших количествах жидкой фазы не наблюдается полного разделения ксилолов, хотя эффективность (число теоретических тарелок) очень высока. При увеличении количества жидкой фазы в колонке селективность возрастает и наблюдается полное разделение изомеров. [c.62] Температура сильно влияет на селективность разделения, влияние температуры будет рассмотрено отдельно в следующей главе. [c.62] Длина колонки. Из уравнения ( .10) следует, что степень разделения пропорциональна квадратному корню из длины колонки (при увеличении длины колонки в 4 раза степень разделения увеличивается только в 2 раз а). Практически степень разделения для набивных колонок увеличивается еще в меньщей степени. Дело в том, что при использовании колонок большой длины перепад давления в колонке возрастает и соответственно сильно меняется скорость потока по длине колонки. В связи с этим некоторые участки ко лонки будут работать не в оптимальном режиме и в целом эффективность колонок будет меньше, че это следует из теоретического соотношения. Кроме того, работа на колонке большой длины всегда связана с неудобствами (в частности, обеспечение герметичности, потеря пробы при дозировании в испаритель, находящийся под высоким давлением). Поэтому в аналитической практике чаще всего используют колонки длиной 1—3 м. [c.63] Сечение колонки. Разделительная способность колонки обратно пропорциональна сечению колонки. Ширина пика прямо пропорциональна сечению колонки (см. уравнение IV. 25). С уменьшением сечения колонки (уменьшением внутреннего диаметра колонки) возрастает эффективность и разделительная способность колонки, но до определенного предела, т. е. до того момента, пока не наступает падение доли сорбента в единице объема колонки (до момента сильного уменьшения селективности колонки) и перегрузки колонки. [c.63] При использовании малых проб (т. е. при использовании высокочувствительных детекторов) наиболее оптимальными колонками для аналитических целей являются колонки с внутренним диаметром 2—3 мм. В некоторых специальных случаях (в частности, анализ примесей), лучшие результаты получаются на колонке с внутренним диаметром 4 мм. [c.63] Форма колонки. С целью более компактного размещения в термостате хроматографические колонки изготавливают в виде небольших прямых, й-образных и спиралеобразных трубок. Наибольшей эффективности можно достичь на прямых и и-образных колонках по двум причинам во-первых, такие колонки легче плотно наполнить (чем плотнее и однороднее набивка, тем выше эффективность), во-вторых, на спиралеобразных колонках (при большом радиусе кривизны) появляется дополнительное размывание, связанное с неоднородностью скоростей по сечению, сопротивление потоку у ближней (к центру окружности) стенки трубки меньше, чем у дальней стенки, так как пути прохождения газовых потоков у ближней стенки меньше, чем у дальней. [c.63] В термостате П-образные колонки желательно размещать вертикально, так как в процессе эксплуатации набивка в колонке всегда имеет усадку и сверху образуются пустые объемы. В вертикальных трубках легко убрать эти пустые объемы, засыпав дополнительно сорбент. [c.63] Размер зерен сорбента. Размывание хроматографических полос в значительной степени определяется размером зерен сорбента. Для всестороннего рассмотрения роли зернения нужно воспользоваться уравнением (IV, 45). Прежде всего из уравнения следует, что размывание за счет вихревой диффузии уменьшается с уменьшением размеров зерен (вихревая диффузия пропорциональна диаметру зерна йз). Третий член уравнения, определяющий внешнедиффузионное размывание, также в сильной степени зависит от диаметра зерна (пропорционально так как пути внешней диффузии между зернами определяются размером зерен. [c.64] Внутренний массообмен, в газо-жидкостной хроматографии практически не зависит от диаметра зерна. В газо-адсорбционной же хроматографии диаметр зерна определяет также пути внутренней диффузии для объемно-пористых адсорбентов. Таким образом, абсолютный размер диаметра зерна, а также однородность зернения сильно влияют на эффективность колонки. Из уравнения (IV. 45) следует, что чем меньше диаметр зерна, тем выше эффективность. Однако беспредельно уменьшать размер зерен нельзя. Слишком мелкие зерна приводят к большому сопротивлению колонки, что, в свою очередь, приводит к высоким входным давлениям, а это связано с рядом уже упоминавшихся выше неудобств. [c.64] Учитывая все эти обстоятельства, для аналитических целей чаще всего используют зерна диаметром 0,1—0,3 мм (от 120 до 40 меш) . Б этих пределах нужно выбирать фракцию как можно же, например 0,1—0,12 мм или 0,2—0,25 мм. [c.64] Очень важно освободиться от мелких частичек пыли, которые всегда остаются на зернах, если их не подвергнуть отмучиванию в дистиллированной воде. [c.64] Более плотная набивка достигается при использовании зерен сферической или эллипсоидной формы. [c.64] Колонки малой емкости имеют и существенные недостатки небольшая селективность (по сравнению с обычными колонками) и малая емкость, что вынуждает для избежания перегрузки колонки использовать малые пробы и высокочувствительные детекторы. [c.65] Вернуться к основной статье