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

ОСНОВЫ ТЕОРИИ. Этот процесс можно описать константой равновесия





В любой из рассмотренных хроматографических систем происходит обратимый переход молекул вещества А из ПФ в НФ:

АпфАнф

Этот процесс можно описать константой равновесия:

К = [Aнф ]/[Aпф ] = mнф Vпф /mпф Vнф = kVпф /Vнф (1)

где mпф и mнф - количество вещества в подвижной и неподвижной фазах; Vпф и Vнф -объемы подвижной и неподвижной фазы; k - коэффициент емкости.

Между значением k и временем выхода (удерживанием) соответствующей зоны из колонки существует зависимость:

k = (tR - t0)/t0 (2)

 

где tR - время удерживания компонента А; t0 - время выхода вещества, не взаимодействующего с НФ (мертвое время).

Время удерживания зависит от скорости потока элюента, поэтому в колоночной хроматографии пользуются также такой характеристикой, как объем удерживания VR:

 

VR = tRv (3)

 

где v - объемная скорость элюента.

Из уравнений 2 и 3 можно получить выражение для коэффициента емкости через удерживаемые объемы:

k = (VR – V0)/V0 (4)

 

Так как V0 = Vпф - объем ПФ в колонке (мертвый объем), то из уравнений 1 и 4 можно получить уравнение, описывающее удерживание в любом

хроматографическом процессе:

 

VR = Vпф + KVнф (5)

 

Хроматографический процесс характеризуется зависимостью концентрации вещества в элюенте от времени хроматографирования или объема элюента, как это показано на рис. 1.

Рисунок 1 − Параметры хроматограммы

 

Различие во временах удерживания компонентов характеризует селектив­ность системы α;:

 

α = (tR2 - t0) /(tR1 - t0) = k2/k1 =K2/K1 (6)

 

Таким образом, селективность определяется отношением коэффициентов равновесного распределения или коэффициентов емкости двух компонен­тов.

В процессе движения по колонке зона вещества вследствие диффузии размывается, что сказывается на ширине пиков. Ширина пиков определя­ется эффективностью хроматографической системы. В качестве меры размывания хроматографической полосы используют параметр, имеющий размерность длины и называемый "высота, эквивалентная теоретической тарелке " (ВЭТТ), h:

 

h = (L/16)*(W/tR)2, (7)

 

где L - длина колонки; W - ширина пика.

В хроматографии, как и в дистилляции, используют параметр N - число теоретических тарелок:

 

N = L/h = 16(tR/W)2, (8)

 

а также число эффективных тарелок Nэфф:

 

Nэфф = 16[(tR - t0)/W]2 = [k/(1+k)]2 * N. (9)

 

Чем меньше ВЭТТ, тем уже пик, тем эффективнее система и большее количество компонентов можно разделить на колонке. Степень разделения двух хроматографических полос количественно можно описать при помощи параметра разрешения Rs:

 

Rs = 2(tR1 – tR2)/(W1 + W2) (10)

 

Если Rs = 1, то перекрывание полос составит только 2 %. Разделение, как правило, неудовлетворительное, если Rs <0.8. Выразив величины, входящие в уравнение 10, через другие хроматографические параметры, можно получить важнейшее уравнение хроматографии:

 

Rs = 0.25[(α - 1)/ α ][k /(1 + k)](N2)1/2 (11)

 

или

Rs = 0.25[(α -1)/ α ] (Nэфф2) (12)

 

Здесь индекс 2 относится ко второму компоненту.

На основании этого уравнения при плохом разделении компонентов всегда можно определить лимитирующий параметр, нуждающийся в улучше­нии.

На рис. 2 приведена хроматограмма, анализ которой по уравнению 11 показывает, что причиной неполного разрешения является низкая эффек­тивность хроматографической системы.

Рис. 2. Хроматографическое разделение с высокой селективностью и низкой эффективностью (а), с высокой эффективностью и низкой селек­тивностью (б).

 

Значительным резервом улучшения разделения в этом случае является увеличение числа теоретических тарелок N. Этого можно достигнуть либо увеличением длины колонки, либо повышением ее эффективности, т. е. уменьшением ВЭТТ h. Проблема эффективности - одна из основных в хроматографии.







Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 411. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Неисправности автосцепки, с которыми запрещается постановка вагонов в поезд. Причины саморасцепов ЗАПРЕЩАЕТСЯ: постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых автосцепное устройство имеет хотя бы одну из следующих неисправностей: - трещину в корпусе автосцепки, излом деталей механизма...

Понятие метода в психологии. Классификация методов психологии и их характеристика Метод – это путь, способ познания, посредством которого познается предмет науки (С...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия