Студопедия — Опоздал из-за сволочи-маршрутчика.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Опоздал из-за сволочи-маршрутчика.






…для распределения жидкой фазы, поэтому носитель должен обладать следующими свойствами:

1. Иметь значительную удельную поверхность, позволяющую наносить неподвижную жидкую фазу в виде тонкой плёнки, и не допускающей её перемещения. Удельная поверхность для носителей ГЖХ от 0,5.. 10 м2/г, что меньше, чем у адсорбентов у газо-адсорбционной хроматографии. Наряду с удельной поверхностью характеристикой развитости поверхности является пористость. Высокая пористость необходима для предотвращения стекания неподвижной жидкой фазы с зёрен и практически установлено, что оптимальный размер пор 6.. 9 микрон. Роль сорбентов в ГЖХ можно проиллюстрировать:

2. Носитель должен обладать небольшой адсорбционной способностью по сравнению с разделяемым веществом.

3. Твёрдый носитель должен быть химически инертным и должен обладать отсутствием католической активности по отношению к разделяемым веществам по отношению к жидкой фазе и газу-носителю. Иначе состав смеси на входе не будет соответствовать составу на выходе.

4. Твёрдый носить должен обладать достаточной механической прочностью на истирание.

5. Твёрдый носитель должен обладать способностью к равномерному заполнению колонки.

6. Твёрдый носитель (ТН) должен быть термостабильным.

7. Поверхность ТН должна хорошо смачиваться наносимой на неё жидкой фазой.

Размеры и формы зёрен носителя

Коэффициент вихревой диффузии А = 2λdp, где λ – мера неравномерности заполнения колонки. Его значение уменьшается в случаях:

1. Если используются частицы правильной геометрической формы (сфера).

2. Коэффициент λ можно уменьшить, если использовать частицы одного размера.

Уменьшение размеров зёрен dр ведёт к уменьшению ВЭТТ. Эффективность колонки при этом увеличивается, но оказывается, что коэффициент λ и размер зёрен связаны между собой, а именно более мелкие частицы труднее упаковать равномерно. Кроме того, с уменьшением размеров зёрен увеличивается перепад давления между входом и выходом из колонки (увеличивается гидравлическое сопротивление колонки). Учитывая свойства газов сжиматься, это ведёт к градиенту скорости газоносителя вдоль колонки.

Одинаковость размеров частиц твёрдого носителя обеспечивается узким гранулярным составом. Достичь этого можно, просеивая частицы твёрдого носителя через сита с очень близкими характеристиками отверстий. Для приготовления насадки берётся тот материал, который прошёл через верхние сита, имеющие большие отверстия и не прошёл через нижние сита, имеющие меньшие отверстия. Характеристика сит выражается либо в диаметрах отверстия, либо стороной квадрата, которая описывает это отверстие, либо в условных единицах, называемые «меш» или единицы «DIN». Меш определяется количеством отверстий на 1 погонный дюйм. Единицей DIN определяется количество отверстий на 1 см2.

Чаще используются сита с характеристиками по диаметру отверстия, а готовые товарные формы твёрдых носителей чаще в мешах. Различия между различными характеристиками сит приводится в специальных таблицах для стандартных сит. Пример: 40/60 меш соответствует 0,35/0,25 мм. 80/100 меш ~ 0,177/0,149 мм.

Для эффективной работы колонки также имеет значение отношение размера зерна к внутреннему диаметру колонки. Практика показывает, что хорошие результаты получаются при значении величины в 1/8. Но увеличение длины колонки требует увеличения зернения.

Если диаметр внутренней колонки больше 2,5 мм, а длина колонки – менее 2 метров, то рекомендуемые размеры – 0,16..0,18 мм. Если колонка длиной больше 2 метров, то зёрна – 0,17..0,25 мм.

Природа и виды твёрдых сорбентов

В основе твёрдых сорбентов используются неорганической природы. Из органических сорбентов следует отметить тефлон или фторопласт. Большая группа сорбентов изготавливается на основе диатомита – осадочная порода из панцирей одноклеточных диатомитовых водорослей. Химически – аморфных кремнезём с примесями металлов. Природный диатомит прокаливают при 900°, при этом получают краситель розового цвета – шамот (огнеупорный кирпич). Такой носитель обладает большой адсорбционной активностью, поэтому его спекают щелочными флюсами, понижая адсорбционную активность и получают носитель белого цвета.

Диатомитовые и другие носители встречаются под торговыми марками изготовителей: целит-С-22, целит-545, силухром, сферохром, порохром, цветохром, динохром, chromosorb A (P, W, G), Chromoton N, Chezasorb.

Активность носителя

Среди необходим свойств твёрдого носителя упоминались химическая инертность, отсутствие каталитической активности и малая адсорбционная способность. Однако исходные диатомитовые материалы не всегда удовлетворяют этим условиям. Даже будучи покрыты плёнкой НЖФ, влияние поверхности твёрдого носителя сказывается на качестве разделения. Поскольку разделяемое соединение не только растворяется в плёнке НЖФ, но и, проходя через неё, адсорбируется на поверхности твёрдого носителя. Поэтому ряд исследователей предлагают рассматривать процесс ГЖХ как газо-жидко-твёрдо-фазную хроматографию. Поэтому чтобы уменьшить влияние поверхности твёрдого носителя на характер разделения проводят дезактивационную обработку твёрдого носителя.

Промывка кислотой ТН используется тогда, когда используются неподвижные жидкие фазы, чувствительные к щелочным средам, особенно при повышенных температурах, особенно когда используются неподвижные жидкие фазы, являющиеся сложными эфирами. Носитель, промытый кислотой, обозначается Chromoton N AW.

Промывка щелочами используется тогда, когда твёрдый носитель используется для разделения соединений основного характера. Таковыми в органической химии являются амины, пиридины.

Дезактивация силанами (SiH4). Гидроксильные и окисные группы на поверхности силикагеля могут быть дезактивированы небольшими количествами жидкой фазы. Для этого поверхность твёрдого носителя необходимо обрабатывать диметил-дихлор силаном (ДМХС) для связывания водорода поверностно-гидроксильных групп. Для этих же целей можно использовать гекса-метил ди-силозан (ГМДС).

В том случае, если твёрдый носитель обратен ДМХС или ГМДС.

Лекция № 9 от 16.11.2011

Капиллярные колонки

Характеризуются большой длинной (10..20.. 100..200 м), внутренним диаметром 0,5..0,25 мм и толщиной плёнки НЖФ 5*10-5см, а так же характеризуются высокой эффективностью разделения, что обеспечивается низкими значениями ВЭТТ (0,15..1,5 мм).

В результате колонка обеспечивает малое размытие пиков.

За счёт чего достигается высокая эффективность колонки:

1. Вихревая диффузия (так как нету зёрен, и потому их диаметр = 0)

2. Молекулярная диффузия уменьшается, так как колонка работает при скоростях до 100 см/с. Коэффициент извилистости путей = 1.

3. Сопротивление массопередаче , для капиллярных колонок – 0,001.. 0,01. Толщина плёнки для капиллярных колонок мала, что тоже приводит к уменьшению коэффициента массопередачи.

Таким образом, число ВЭТТ для такой колонки достигает значения 100 000 и даже миллионов при использовании циркуляционных схем.

С другой стороны, уравнение скорости движения концентрационной зоны:

где α – объёмная скорость потока газоносителя [л/мин], υ – объём газовой фазы в колонке на единицу её длинны, υa – объём адсорбента или неподвижной жидкой фазы на единицу длинны колонки, – зависимость концентрации сорбата в неподвижной фазе от его концентрации в газе-носителе (К).

Низкое значение фазового отношения β (так как va не значителен, и в пределе va -> 0, a v -> 1), то .

Таким образом, скорости движения концентрационных зон будут одинаковыми: .

Т.е. для капиллярной колонки характерно уменьшение сорбционной ёмкости и одновременно возрастание вклада времени удерживания собирающегося в суммарное значение времени удерживания каждого вещества. Все это приводит к селективности разделения (в 10 раз по сравнению с насадочными колонками), поэтому чёткость разделения компонентов на каждой тарелки капиллярной колонки оказывается весьма умеренной. В итоге при слабом разделении на каждой ТТ, но при очень большом числе их удаётся разделять сложные многокомпонентные смеси веществ с очень близкими свойствами. Получаем на хроматограмме очень сжатые пики, на которой практически отсутствуют неизбежные для насадочных хроматографических колонок уширения позже выходящих пиков.

Очень важным условием работы капиллярной колонки ввиду малого диаметра капилляра и незначительного количества жидкой фазы является величина пробы анализируемой смеси. При переходе от насадочных к капиллярным колонкам величина дозы может уменьшаться до 5000 раз. Получить такие малые дозы прямым путём невозможно, поэтому используются устройства – делители потока. Сопротивление сбора – 0,1..0,01 процента от сопротивления колонки, поэтому 99,99% введённой пробы сбрасывается, и в колонку поступает лишь писюлька.

Неподвижная жидкая фаза

Достигаемые результаты хроматографического разделения в первую очередь зависят от правильного выбора НЖФ, и от того, насколько селективно выбранная НЖФ реагирует с компонентами разделяемой смеси.

В обычных условиях НЖФ может быть жидкостью как подвижной, так и достаточно вязкой, имеющей консистенцию вазелина, или быть твёрдым веществом, как кристаллическим, так и парафин образным (аморфным).







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 519. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия