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 -> Хроматография -> Айвазов Б.В. -> "Практическое руководство по хроматографии" -> 29

Практическое руководство по хроматографии - Айвазов Б.В.

Айвазов Б.В. Практическое руководство по хроматографии — М.: Высшыя школа, 1968. — 281 c.
Скачать (прямая ссылка): ajvasov1968.djvСкачать (прямая ссылка): praktrukpohramotograf1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 23 24 25 26 27 28 < 29 > 30 31 32 33 34 35 .. 115 >> Следующая

Допуская, что диффузия вещества вдоль колонки отсутствует, на основании закона сохранения вещества В. В. Рачинский выводит уравнение, определяющее количество г-того растворенного вещества, поступившего в элементарный слой сорбента в колонке толщиной dx за время At

CiVv At = fCi + ^L dx^j O9 At + dx^At + dx^At. (26)

Здесь X— расстояние от начала слоя сорбента в колонке до данного сечения, измеряемое условно весом пористого материала (сорбента), г; t— время, мин; ср— скорость поступления раствора или растворителя, мл!мин; V0n—удельный объем пор, .мл/г; Ci—концентрация ї-того вещества в растворе, мМ/мл; S01— количество і-того вещества, поглощаемое единицей веса сорбента, мМ/г.

Физический смысл отдельных членов уравнения (26) заключается в следующем:

(Cf + -^r dx^j vp At — количество вещества, перенесенного из данного элементарного слоя dx за время At; oS?

dx-gj-At — количество вещества, поглощенного в элементарном слое dx за время At;

дс-

Vn dx At — количество вещества, оставшегося в порах элементарного слоя dx за время At в растворенном состоянии.

3* Поделив обе части уравнения (26) на V9Atdx, получим уравнение:

де, V0n де, 1 dSf

+ - -яГ-\---яг=0, 27)

ох 1 tip at 1 tip at v '

или, при постоянной скорости течения,

дс, п дс: 3S4

? + + F = (28)

где V—объем поступившего в колонку раствора или растворителя, мл.

Уравнения (26), (27), (28) носят название уравнений баланса. С учетом кинетики сорбции полная система уравнений, описывающих хроматографический процесс обмена, будет иметь вид

dci . дсі as?

-w+Kw+w = 0' <29>

dS?

•¦•' ci' c2> •••> cn)> (30)

где (n— число компонентов смеси веществ).

Решая эту систему уравнений, необходимо вывести функции распределения веществ по длине слоя сорбента, т. е. следует найти

Ct = ft(x, V) I о,

Sf = Fi(XtV)I { '

Первая из этих функций должна выражать распределение вещества в растворе, вторая — в сорбированном состоянии.

Точный расчет ионообменной хроматограммы может быть выполнен при помощи уравнений, полученных интегрированием системы дифференциальных уравнений, описывающих динамику ионного обмена [4]. Здесь же мы рассмотрим только приближенный метод расчета простейшей системы, состоящей из трех одновалентных ионов.

Взаимное расположение зон каждого иона разделяемой смеси, а также их перемещение вдоль слоя сорбента при вымывании может быть рассчитано при помощи метода, разработанного Е. Н. Талоном и Т. Б. Гапон [5J. Рассмотрим кратко основы этого метода на примере разделения смеси двух одновалентных ионов B+ и C+.

При хроматографическом ионообменном разделении смеси двух ионов в обмене будут участвовать три иона, включая противоион ионита A + . Теория допускает, что обмен каждой пары ионов происходит независимо от присутствия других ионов.

В случае обмена двух ионов будут иметь место следующие обменные реакции:

AZ+BY BZ+AY AZ+CY CZ+AY BZ+CY ^CZ+BY

.68 Соответственно каждому из этих трех уравнений можно написать три уравнения изотерм ионного обмена:

|В+] _к [В + ]. Ic+] _ „ [С+].

— аа,в ——f=ttt-aaic

[А + ] _ [А + ) ' [А + ] [Л J

[с + ]_„ [С + ] п9ч

где Ka, в; Ka, с и ^Cb1 с— константы ионного обмена.

Сделаем допущение, что ионообменное равновесие устанавливается практически мгновенно. Это означает, что при прохождении раствора через слой ионита время установления ионообменного равновесия меньше времени нахождения в данном объеме поступающего раствора. Следствием этого допущения является независимость распределения обменивающихся ионов по длине колонки от скорости прохождения раствора через слой сорбента.

Пусть в колонке находится ионит AZ, насыщенный противоионом A+. При прохождении через колонку раствора, содержащего вещества BY и CY, ион A+ будет обмениваться на ионы B+ и C+. При этом раствор будет обогащаться веществом AY и протекать по колонке вниз. В этом случае в любом бесконечно малом слое сорбента будет устанавливаться равновесие. Однако оно будет все время нарушаться вследствие того, что поступающий сверху свежий раствор будет приходить в контакт с ионитом, более богатым ионом A + , чем это соответствует равновесному состоянию.

При рассмотрении распределения вещества по слою сорбента колонка, согласно методу, предложенному Е. Н. Гапоном, разбивается на і элементарных слоев, причем для каждого такого слоя по уравнению (32) рассчитывается сорбционное равновесие. Для получения надежных результатов необходимо брать достаточное количество слоев.

Для удобства расчета в уравнения [32] введем безразмерные величины. Обозначим первоначально сорбированное количество иона через 5°; первоначальную концентрацию иона в растворе с0; емкость сорбента Sm; приращение количества сорбированного иона при переходе от исходного состояния к равновесному Sp. Тогда, в силу эквивалентности обмена

sa+sb+sc= Sa + Sb + Sc = Sm = const; сА + сВ + сС=сА +св + сс = 2с° = 2с = eonst-

Эквивалентные доли веществ в сорбированном состоянии (а) и в

растворе (т) для иона A+ обозначим

„<• • „ Sa •
Предыдущая << 1 .. 23 24 25 26 27 28 < 29 > 30 31 32 33 34 35 .. 115 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама