ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмпирический метод вычисления концентраций из площадей ников л газовой хроматографии. Э. А. Хинклъп С. Э. Дж. Джонсен (нер. Б. 11. Анваер, ред Яновский) из "Успехи и достижения газовой хроматографии" Работу, описанную в настоящей статье, проводили на колонках из нержавеющей стали длиной 180 см и наружным диаметром 6 мм нри температуре 130°. Жидкости, применявшиеся в качестве пенодвижной фазы, — силикон-550 и карбовакс-600 (полиэтилен-гликоль молекуляр]ИП о веса около 600) — наносили на твердый носитель из расчета 31,5% вес. Для получения зерен одинакового размера носитель просеивали в мокром лнде и затем просушивали в печи. [c.41] Первый этан настоящей работы состоял в оп])еделении влияния размера частиц твердого носителя на время удерживания выделяющихся компонентов пробы, на падение давления в колонке н на разделение комионентов, которые были намеренно выбраны так. чтобы на колонке с карбоваксом-600 происходило лишь частичное разделение. [c.41] На рис. 1 показано влияние размера частиц твердого носителя и скорости потока газа-носителя на исправленное время удер/кивания для бутилацетата на колонке с карбоваксом-(Ю0. В измеренное время удерживания вносили поправки на мертвый объем колонок путем вычитания времени удерживания для воздуха при тех lie условиях. Следует отметить, что исправленное время удерживания обратно 1гропорционально скорости потока. Это соотношение оставалось справедливым для различных размеров частиц, но константа пропорциональности изменялась. [c.41] Этот эффект более ясно показан на рис. 2. Из полученных результатов видно, что исправленное время удерживания какого-либо компонента обратно пропорционально размеру частиц твердо1 о носителя, т. е. по мере уменьшения размера частиц время удерживания компонента увеличивается, даже если скорость потока газа-носителя через колонку поддерживается постоянной. [c.41] На рис. 3 показано, что с уменьшением размера частиц разделение улучшается, а скорость увеличения степени разделения падает. Если учитывать и эффективность разделения и падение давления в колонке, то можно считать, что размер частиц около 30—70 меш приводит к удовлетворительному результату. Далее, поскольку колонки дол кны давать достаточную воспроизводимость времени вымывания и степени разделения, нужно особенно следить за тем, чтобы размер частиц был по возмонаюсти одинаков, так как время вымывания и степень разделеиия варьируют в широких пределах даже в интервале зернения 30—70 меш. [c.42] Оказалось, что сильное образование хвостов пиков близ основной линии связано с адсорбционными свойствами твердого носителя, а не с каким-либо эффектом растворения неподвижной фазе. [c.43] Вследствие образования хвостов ников в такой мере, как это показано для этанола и бутилацетата, практически невозможно получать воспроизводимые данные при повторном отборе иробы. Кроме того, результат анализа оказывается неточным, так как часть компонента более или менее постоянно адсорбируется на поверхности твердого носителя. [c.43] Для изучения хроматографических ироцессов, в которых распределение следует линейной изотерме, очень плодотворной явилась концепция теоретических тарелок. Эта концепция была введена в хроматографию Мартином и Синджем 11] в 1941 г. Мейер и Томикнис [2] пересмотрели и расширили ее так, чтобы можно было определять число теоретических тарелок (ЧТТ), необходимое для достижения требуемой чистоты разделенных продуктов. [c.45] При помощи теории тарелок можно вычислить ЧТТ в данной системе. Из этого числа и из длины колонки находят высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЭТТ). В теории скоростей существует зависимость между ВЭТТ и действительными явлениями, происходящими в хроматографической колонке. Сочетание теории тарелок и теории скоростей дает возможность приступить по крайней мере к качественному, а иногда даже количественному обсуждению многих параметров, играющих важную роль в газо-жидкостной распределительной хроматографии (ГЖРХ). [c.45] Описаны некоторые опыты для иллюстрации того, насколько близко теория согласуется с экспериментальными данными. [c.46] Хроматография — это физический метод разделения, в котором подлежащие разделению компоненты распределяются между двумя фазами. Одна из этих фаз, которая имеет высокое отношение поверхности к объему, является неподвижной, другая, подвижная, проходит через первую. [c.46] если коэффициент распределения растворенных веществ не зависит от концентрации (т. е. если изотерма распределения линейна), то мы говорим о линейной идеальной хроматографии. Из полосы растворенного вещества, введенного в колонку, вещество прд всех концентрациях движется с одной и той же скоростью. Для любого растворенного вещества эта скорость находится в постоянном отношении к скорости подвижной фазы Как следствие этого полоса сохраняет свою форму во время прохождения через колонку. Этот случай схематично изображен на рис. 1 он рассматривался Уильсоном и др. [7]. [c.46] В действительности хроматография не является ни идеальной, ни линейной. Однако для низких концентраций паров, обычно встречающихся в ГЖРХ, мы все же можем принять линейность изотермы, так что допустима линейная неидеальная трактовка, во всяком случае д.ля малых количеств растворенных веществ. При этом из постулированных условий только первое выполняется на практике, по крайней мере когда колонка надлежащим образом заполнена. [c.46] Во-первых, имеется градиент давления по длине колонки, вследствие чего линейная скорость газа-носителя увеличивается от входа в колонку к выходу из колонки эта неравномерность влияет, однако, на все молекулы растворенного вещества в одинаковой степени, а поэтому не вы ывает размывания полос. [c.47] Во-вторых, в результате заполнения колонки сорбентом молекулы газа двигаются не только по оси колоики, но и по многим путям, которые имеют неодинаковую длину скорость потока зависит от размеров пустот между частицами твердого носителя вследствие этих эффектов время пребывания газовых молекул (а также молекул растворенного вещества) в колонке увеличивается в результате происходит размывание полосы, которое зависит от размера частиц сорбента, заполняющего колонку, их формы и способа набивки колонки механизм размывания полосы называется вихревой диффузией по аналогии с вихрево11 диффузией в турбулентном потоке. [c.47] Вернуться к основной статье