ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая теория хроматографического разделения из "Хроматография газов" Важнейшие состояния и процессы, преобладающие в хроматографической колонке, например адсорбционное или абсорбционное равновесие, массообмен между двумя фазами, диффузия и конвекция, могут быть более или менее точно выражены математически. Для этого хроматографическую колонку можно рассматривать как макроскопически однородную среду, что позволяет описать основной процесс — перемещение вещества через колонку — дифференциальны,м уравнением с одним неиз-вестиыл . Тогда микроскопические явления удобно рассматривать как изменения, накладывающиеся на основной процесс. [c.156] Прежде чем перейти к теориям и необходимым упрощениям, следует ввести некоторые понятия, которые будут использо-ваны ниже при рассмотрении хроматографических процессов. [c.156] Изотерма распределения. Как оказано в гл. 1, разделение в хроматографических процессах основано на распределении основного вещества между двумя фазами. Отноще ше котщентраций вещества, распределяющегося между двумя равновесными фазами при некоторых условиях (например, при данной температуре), называется коэффициентом распределения. Численное значение этой величины зависит от единиц, в которых выражены концентрации, а также от того, какая из этих концентраций находится в числителе. [c.157] В распределительной хроматографии, если концентрации в подвижной и неподвижной фазах вырал ены на единицу объема, коэффициент распределения принято считать безразмерной величиной. В адсорбционной хроматографии, поскольку адсорбент нельзя считать однородным, концентрации в подвижной фазе обычно выражены на един ицу объема, а концентрации в адсорбенте— на единицу веса. Поэтому в адсорбционной хроматографии коэффициент распределения не является безразмерной вeлг чинoй. [c.157] Коэффициент распределения 1) может быть независимым от концентрации растворимого вещества, 2). может меняться с кo цeитpaциeй. [c.157] В первом случае график зависимости концентрации вещества в подвижной фазе (горизонтальная ось) от концентрации в неподвижной фазе является при данной температуре прямой, проходящей через начало координат (рис. 5.5, о) при этом мы говорим о линейной изотерме. [c.157] Кривые на рис. 55, б м в представляют собой нелинейные изотер.мы они могут быть выпуклы или вогнуты в сторону горизонтальной оси. [c.157] Колонку можно рассматривать в виде некоторой установки, объединяющей ряд элементарных процессов разделения. [c.158] Непрерывный противоточ-ный процесс, например дистилляцию или экстракцию,. можно представить теоретически, а иногда и практически осуществить, если провести ряд отдельных ступеней — элементарных процессов, с установлением полного равновесия между фазами и последующим разделением фаз. Каждая такая ступень называется теоретической ступенью, или тарелкой. В колонке, заполненной насадкой, фазы находятся в непрерывном движении и установление поллого равновесия невозможно. В таких случаях длина колонки, на которой достигнуто такое же разделение, как и на теоритической тарелке, называется высотой, эквивалентной теоретической тарелке , или ВЭТТ. [c.158] В первом случае процесс обмена термодинамически обратим равновесие между частицей и потоком устанавливается мгновенно (коэффициент массоперсхода бесконечно велик), и можно пренебречь продольной диффузией или другими процессами, вызывающими аналогичный эффект. В неидеальной хроматографии таких упрощающих допущений сделать нельзя. [c.159] Прежде чем перейти к теоретическому анализу, рассмотрим вначале кратко эти четыре случая. [c.159] Условия разделения отдельных полос можно найти путем несложных расчетов. [c.160] Едва ли не столь же плодотворной явилась концепция, согласно которой колонка рассматривается как однородная среда, в которой учитываются явления массообмена и диффузии это приближение обычно носит название теории скоростей . [c.162] Вернуться к основной статье