Розмивання хроматографічних зон - Студопедія

Встановлено, що розмивання смуги на хроматограмі (рис. 3) обумовлено трьома основними причинами:

Мал. 3 Розмивання хроматографічної смуги (три моменти часу)

Вихрова дифузія є наслідком безладної зміни лінійної швидкості близько середнього значення. Одні молекули рухаються швидше, пересуваючись вільними каналами між частинками наповнювача, інші — повільніше, проникаючи в замкнуті канали.

Розрізняють п'ять факторів, що обумовлюють вихрову дифузію (за Гіддінгсом):

1. канальний ефект (максимальна швидкість по осі каналів, менша вздовж стін каналів);

2. «міжчастковий» ефект;

3. ефект суміжних каналів;

4. ефект віддалених каналів;

5. колонковий ефект.

Вклад у ВЕТ за рахунок різниці в швидкостях переміщення молекул по колонці (Hp) становитиме

,

(1.4)

деdp- діаметр частинок наповнювача (зерен носія); l - константа (приблизно рівна 1), величина якої залежить від рівномірності набивання колонки.

Молекулярна дифузія (подовжня дифузія) дає наступний внесок у ВЕТ (Hd):

,

(1.5)

де t - Поправка на звивистість, враховує обмеження дифузії наповнювачем колонки;Dm- коефіцієнт дифузії аналізованої речовини в рухомій фазі;v- лінійна швидкість потоку.

Таким чином, внесок у ВЕТТ за рахунок поздовжньої дифузії зростає зі збільшенням часу перебування речовини, що аналізується в колонці.

Масопередача та кінетика сорбції-десорбції :молекула постійно переходить з рухомої фази в нерухому і назад. Якщо молекула сорбується,то вона відстає від центру хроматографічної смуги, що рухається колонкою. При десорбції молекула переходить у рухому фазу і просувається по колонці швидше, ніж центр смуги. Безладний рух призводить до розмивання смуги.

Швидкість масопередачі залежить від явищ, що відбуваються як у нерухомій, так і рухомий фазах.

Внесок у ВЕТ процесів, що відбуваються в нерухомій фазі (Hs) дорівнює

,

(1.6)

деq- просторовий фактор, що залежить від форми резервуара з нерухомою фазою;r- константа, що залежить від відносної швидкості переміщення аналізованої речовини та рухомої фази;d- Товщина шару нерухомої фази;Ds- коефіцієнт дифузії аналізованої речовини в нерухомій фазі;v- лінійна швидкість потоку.

Внесок у ВЕТ процесів, що відбуваються в рухомій фазі (Hm) дорівнює

,

(1.7)

де w - коефіцієнт колонки, що залежить від структури наповнювача, діаметра колонки та її форми;dp- Діаметр частинок;Dm- коефіцієнт дифузії в рухомій фазі;v- лінійна швидкість потоку.

Таким чином, повне значення ВЕТ дорівнює

,

(1.8)

.,

(1.9)

Отримана залежність ВЕТ від швидкості елюції представлена ​​на рис. 4.

З отриманої залежності ВЕТ від v (рис. 4) видно, що крива має мінімум, що відповідає оптимальній швидкості елюції, при якій забезпечується найменше розмиття хроматографічної смуги, тобто максимальна ефективність процесу хроматографії за інших рівних умов.

Мал. 4. Залежність висоти, еквівалентної теоретичноїтарілці, від лінійної швидкості потоку в газовій (а) та рідинній (б) хроматографії

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:

Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно

---