ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние различных параметров на эффективность и производительность препаративных колонн из "Препаративная газовая хроматография" Уравнения (51) и (60) дают возможность предсказать влияние параметров опыта на эффективность и производительность и экспериментально проверить такие прогнозы. [c.74] Из этого уравнения видно, что с ростом скорости газа (1Н1с1(о уменьшается, а с увеличением дозы зависимость Я, от скорости газа должна становиться более слабой. Это экспериментально подтверждено работами Алексеевой и Верзеля , в то время как Зельвенский и др. отмечали обратную зависимость. Но, поскольку Зельвенский работал с газо-адсорб-ционными колоннами, заполненными химически модифицированным силикагелем, на котором исследуемое вещество проявлялось асимметричным пиком, его результаты можно объяснить нарушением линейности изотермы сорбции при больших дозах. [c.75] Чем меньше коэффициент селективности, т. е. труднее делится смесь, и чем выше К, т. е. требования к чистоте продукта, тем меньше оптимальная скорость газа-носителя (рис. 24). [c.75] При определенном давлении имеет максимальное значение. [c.77] Молекулярный вес газа-носителя определяет коэффициент диффузии в газовой фазе. При использовании широких колонн значение третьего члена уравнения (78) становится определяющим и газы с небольшим молекулярным весом должны оказывать положительное влияние на эффективность таких колонн. [c.77] Исходная формула дм Я справедлива при К, У, ЗУ Ъ8ЬГ1У ГЧ Q/RT 10. Таким образом положительная часть скобки больше отрицательной. [c.79] Если С , то дНо/дТ не может быть больше 1,5 Яо/Г. [c.79] как и для предыдущего случая, дН/дТ 0. Если Q Е, последнее неравенство еше более очевидно. [c.79] Таким образом, для достаточно больших проб эффективность колонны с ростом температуры должна уменьшаться, причем чем больше доза, тем это снижение более заметно. По мере уменьшения дозы зависимость Я от Г будет принимать вид кривой с минимумом в области Гкип- На рис. 26, а приведена зависимость Я по циклогексану от температуры, полученная авторами на колонне диаметром 30 мм, заполненной ИНЗ-600, с 20% динонилфталата. Физический смысл такого изменения Я с температурой легко понять из уравнения (51). При достаточно больших дозах определяющим становится первый член этого уравнения, при этом рост температуры, уменьшая коэффициент Генри, усиливает перегрузку колонны. [c.79] Становится понятным также, что применение сорбентов, сильно удерживающих данное соединение, должно уменьшать Я, если, конечно, при этом Яо не увеличивается чрезмерно. По этой причине компоненты, выходящие из колонн последними, характеризуются, как правило, меньшим значением Я, чем компоненты, выходящие первыми. Следует отметить также, что К с уменьшением температуры увеличивается как за счет изменения Я, так и коэффициента селективности Кс. [c.80] На рис. 26, б показана зависимость производительности от температуры. Как и следовало ожидать, производительность достигает. максимального значения при температурах чуть ниже температуры кипения смеси при более низких температурах производительность уменьшается за счет увеличения времени разделения, при более высоких — за счет уменьшения величины Я и количества разделяемой за один цикл смеси. [c.80] Из этого выражения видно, что Гопт увеличивается с ростом объема дозы. Оптимальное количество неподвижной фазы меньше для хорошо сорбирующихся веществ И зависит также, хотя и в слабой степени, от длины колонны и характеристик твердого носителя. Экспериментально зависимость Я от g исследовалась рядом авторовуказавших на наличие оптимального соотношения между количеством неподвижной фазы и твердым носителем. Зависимость Н от д при разных значениях Кв приведена на рис. 27. [c.82] Опыты проводили на колонне длиной Зли диаметром 15 мм, заполненных сферохромом, пропитанным различными количествами динонилфталата. Дозировалась смесь пентан — изопентан. Обычно оптимальное количество неподвижной фазы при средних дозах составляет 10—20%. Недавно было, экспериментально показано, что д довольно сильно зависит от природы твердого носителя Например, при одной и той же дозе он составлял для ИНЗ-600 20%, а для хромо-сорба Р около 10%. [c.82] На рис. 28 приведена зависимость объема пробы от количества неподвижной фазы при постоянных значениях Я, построенная по данным рис. 27. Эксперименты подтверждают наличие оптимального содержания неподвижной фазы. [c.83] С ростом L первое слагаемое уменьшается. [c.85] В отсутствие перегрузки полоса в начале колонны занимает малый слой сорбента, при вводе большой дозы ширина этого слоя увеличивается, Однако имеет значение не абсолютное значение этой ширины, а ширина, отнесенная к длине колонны. Для очень длинной колонны любую ширину можно считать достаточно малой. [c.85] Объем смеси, разделяемой за цикл, с увеличением длины колонны также увеличивается. Это дало основание Голею рекомендовать удлинение колонны как метод повышения производительности. Эта концепция получила экспериментальное воплощение в нескольких работах Верзела и др. рекомендовавших использовать сверхдлинные колонны небольшого диаметра. С целью сокращения времени разделения предлагалось при этом применять носитель очень крупного зернения с небольшим процентом неподвижной фазы и поддерживать температуру колонны повышенной. [c.86] Проанализируем на основе уравнения (60) влияние длины колонны на производительность. [c.86] К аналогичным, выводам пришла Алексеева при анализе уравнения (54). [c.86] С увеличением диаметра колонны площадь ее сечения и производительность становятся больше, но одновременный рост Но замедляет увеличение произ-води.тельности. Однако, если одновременно с ростом диаметра удлинять колонну, сохраняя постоянное отношение Ho/L то производительность будет увеличиваться пропорционально сечению колонны. [c.88] Вернуться к основной статье