ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Динамические и кинетические причины размывания хроматографических полос. Теория тарелок из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" Отмеченная выше неопределенность геометрии колонки мешает применению чисто молекулярно-кинетической трактовки явлений, происходящих в колонке. Поэтому наибольшее распространение получили более формальные способы рассмотрения работы колонки (при упрощающем допущении о линейности изотермы распределения) — теория эквивалентных тарелок Мартина и диффузионно-массообменная теория Ван-Димтера, приближенно учитывающая эти факторы с помощью так называемых эффективных полуэмпирических и эмпирических констант. [c.540] В теории тарелок хроматографическая колонка по аналогии с дестилля-ционной колонкой разбивается на ряд последовательных ступеней тарелок . через которые газ проходит периодическими толчками . Тарелка содержит газовую и неподвижную фазы. За время каждого такого толчка на тарелках успевает установиться равновесие между газом и неподвижной фазой для всех компонентов. Очевидно, что введение пробы, например, одного компонента в газ, поступающий на первую тарелку, приведет к распределению этого компонента между газом и неподвижной фазой. При следующем толчке газа на вторую тарелку вместе с газом-носителем поступает меньшее количество компонента, так как часть его останется в неподвижной фазе и частично десорбируется в чистый газ-носитель, поступивший на первую тарелку. По мере повторения толчков газа-носителя на первой тарелке концентрация данного компонента будет уменьшаться, на следующих она будет нарастать и потом снова уменьшаться, так как свежие порции газа-носителя будут встречать на первых тарелках все меньшие концентрации данного компонента в неподвижной фазе. В результате компонент окажется на нескольких тарелках с максимальной концентрацией на некоторых средних из них. Вследствие размывания компонента по нескольким тарелкам максимальная его концентрация на соответствующих средней или средних тарелках окажется меньшей начальной концентрации на первой тарелке, т. е. произойдет размывание. [c.540] Этот прием — разбивка колонки на тарелки — представляет по существу замену реальных процессов, непрерывно протекающих в хроматографической колонке, эквивалентным по результатам периодическим процессом, также приводящим к размыванию полосы компонента, введенного на первую ступень такой эквивалентной колонки он полезен тем, что позволяет легко получить уравнение, описывающее форму размываемой полосы. Уравнение такого же вида получается и из диффузионно-массообменной теории, что, как будет показано ниже, позволяет связать обе теории и выразить высоту, эквивалентную теоретической тарелке в функции скорости потока газа-носителя. [c.540] Таким образом, зная удерживаемый объем и ширину или полуширину хроматографической полосы, например полуширину на половине высоты АгУ, можно найти число эквивалентных теоретических тарелок колонки. [c.543] Отметим, что ВЭТТ относится не к фактически работающей колонке, но к ступенчатой колонке, по своим результатам эквивалентной работающей хроматографической колонке. [c.543] Если Т1 = 2, то/г 0,16 при п=100 к 1,7, т. е. полосы разойдутся, а если Т1=1,1, то / 0,025 /1 и при том же п=100 А 0,25, т. е. полосы не разойдутся. Отсюда видно, что критерий разделения быстро падает при сближении констант Генри для разделяемых компонентов. Для хорошего разделения в последнем примере (при 1 = 1,1) потребуется колонка с гораздо большим числом тарелок например, при л = 10 ООО величина к 2,5, т. е. те же компоненты хорошо разделятся. [c.544] Вернуться к основной статье