Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Аналитическая химия -> Скуг Д. -> "Основы аналитической химии 2 " -> 102

Основы аналитической химии 2 - Скуг Д.

Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии 2 — М.: Мир, 1979. — 438 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovianalithimii21979.pdf
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 175 >> Следующая


Ширина зоны увеличивается по мере ее продвижения вниз по колонке, поскольку для миграции предоставляется больше времени. Таким образом, ширина зоны пропорциональна продолжительности пребывания подвижной фазы в колонке и обратно пропорциональна скорости продвижения ее.

Вспомним, что ширина гауссовой кривой определяется единственным параметром, называемым стандартным отклонением а (гл. 4), и что приблизительно 96% площади под кривой лежит в интервале ±2 стандартных отклонения (±2а) от ее максимума. Следовательно, величина <т, полученная по хроматограмме, служит условной количественной характеристикой размывания зоны. На рис. 29-5 показан простой способ оценки приближенного зна-

Время злюирования или объем

Рис. 29-5. Определение теоретической тарелки по хроматограмме. N=l6(djW)2. ,262

Глава 27

чения с по экспериментальной хроматограмме. По обе стороны гауссовой кривой проводят касательные до пересечения с осью абсцисс. Точки пересечения лежат на расстоянии приблизительно ±2(т от максимума, т. е. W^4a. Мерой размывания зоны может также служить полуширина кривой Wi/2, т.е. ширина на высоте, равной половине от максимальной; в данном случае №і/г=2,ЗБ(Х.

Эффективность колонки. По кинетической теории эффективность колонки выражается высотой, эквивалентной теоретической тарелке, Н, которая определяется следующим образом:

где L — путь, который прошел максимум зоны вниз по колонке, а — стандартное отклонение в единицах высоты колонки. Таким образом, H характеризует размывание зоны, выраженное величиной а2 (дисперсии) на единицу длины колонки. Следует обратить внимание на то, что H уменьшается с увеличением эффективности колонки (т.е. с уменьшением степени размывания зоны).

Эффективность колонки можно также выразить числом теоретических тарелок N, если подставить уравнение (29-13) в

Ясно, что большое число теоретических тарелок обеспечивает высокую эффективность колонки.

Обычно в элюентной хроматографии регистрируют время, затрачиваемое на прохождение пика зоны через колонку с фиксированной длиной L. Тогда удобнее выразить стандартное отклонение не в единицах расстояния, а в единицах времени Т. Можно связать T и а, учитывая, что время, затрачиваемое зоной растворенного вещества на прохождение расстояния, равного <т (или Wl4, в соответствии с рис. 29-5), выражается так:

где L/t — скорость зоны (см. выше), иными словами, T—время, необходимое для продвижения зоны по колонке на расстояние, равное Icr.

Подставив в уравнение (29-18), получим

(29-18)

(29-18), т.е.

(29-19)

(TL/t)2 ~ L

и после преобразования

(29-20) Методы разделения

25»

здесь t — переменная, обычно откладываемая по абсциссе хрома-тограммы. Подставляя уравнение (29-13) в уравнение (29-20), получим связь N с временным параметром. Таким образом,

N = -Jr. (29-21)

Экспериментальное определение NnH. Метод расчета N показан на рис. 29-5. Обычно d и W измеряют в единицах времени, таким образом,

W = 4Т, t = d.

Подставив эти величины в уравнение (29-21), получим

d2 Г d \а

^ = W = 16W' (29"22)

Если вместо W использовать Wyi, ТО

Уравнение (29-13) можно также применить для расчета Я; для этого нужно измерить высоту колонки L.

Размывание зоны. Хроматографические максимумы, как правило, оказываются шире, чем можно было бы ожидать, исходя лишь из вероятностной природы миграции, которая обусловлена тремя процессами: вихревой диффузией, продольной диффузией и массопередачей. Степень влияния этих процессов определяется контролируемыми переменными, такими, как скорость потока, размер частиц наполнителя колонки и толщина стационарного слоя.

Размывание зоны, обусловленное вихревой диффузией, объясняется множеством траекторий молекулы при продвижении ее вдоль колонки. Как видно из рис. 29-6, длина этих пробегов различна, следовательно, время пребывания в колонке молекул одного и того же вещества также различно. В результате молекулы растворенного вещества достигают выхода из колонки в некотором интервале времени, что приводит к размыванию полосы элюи-рования. Вихревая диффузия зависит от однородности наполнителя колонки и размеров частиц, она не зависит от скорости потока. Тщательное заполнение колонки сводит размывание за счет вихревой диффузии к минимуму.

Продольная диффузия возникает вследствие тенденции молекул к миграции из центральной части полосы с большей концентрацией растворенного вещества в любом направлении, где концентрация этого вещества меньше. Этот вид диффузии, которая может наблюдаться и в подвижной и в стационарной фазах, вы- ,264

Глава 27

зывает дальнейшее размывание полосы. Продольная диффузия имеет наибольшее значение, если подвижная фаза газообразна, поскольку скорость диффузии в газах на несколько порядков выше, чем в жидкостях. Диффузия возрастает во времени, поэтому степень размывания повышается при снижении скорости потока.

Ь'азмывание хроматографических зон обусловлено также тем, что скорость потока, как правило, велика, так что между фазами не успевает установиться истинное равновесие. Так, на фронте зоны, где подвижная фаза соприкасается со свежими частями стационарной фазы, равновесие устанавливается не мгновенно, поэтому растворенное вещество переносится на большее расстояние вниз по колонке, чем можно было бы ожидать при равновесных условиях. Аналогично в конце зоны растворенное вешество соприкасается со свежими порциями подвижной фазы. Однако перенос молекул вещества не происходит мгновенно, поэтому хвост зоны удлиняется. Суммарным эффектом является размывание обоих концов полосы растворенного вещества.
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 175 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама