ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
41
Общий объем геля, упакованного в колонку V
t
, складывается
из трех величин: 1) V
0
– внешний объем, объем между гранулами;
2) V
i
– внутренний объем, объем растворителя внутри гранул; 3) V
m
– объем матрицы, объем сухого геля.
V
t
= V
0
+ V
i
+ V
m
. (1)
V
t
легко определить, измерив ту часть объема колонки, в ко-
торой упакован гель. V
0
определяют, хроматографируя на колонке
высокомолекулярное вещество, неспособное проникать в гель. Он
равен объему элюента, сошедшего с колонки от момента нанесения
такого вещества до момента его появления в элюате. V
i
зависит от
пористости геля. Для его определения нужно знать емкость геля по
растворителю S
r
.
ρ
r
i
aS
V =
, (2)
где a – вес сухого геля; ρ – плотность растворителя.
V
i
можно рассчитать по формуле (1), заменив V
m
плотностью геля в
набухшем состоянии d, определяемой в свою очередь пикнометром:
()
()
0
1
VV
S
dS
V
t
r
r
i
−
+
=
ρρ
. (3)
V
m
рассчитывается на основании данных об удельном объеме сухо-
го полимера, образующего гель. Кроме того, значением V
m
для
сильно набухающих гелей можно пренебречь. В известных преде-
лах можно пользоваться объемными параметрами гелей, опреде-
ленными фирмами-изготовителями гелей.
В общем случае для веществ, которые способны проникать в
гранулы геля с некоторыми затруднениями, можно рассчитать дос-
тупную часть внутреннего объема гранул K
d
, которая не зависит
от размеров колонки, но зависит от типа геля и размера молекул:
i
e
d
V
VV
K
0
−
=
(4)
где V
e
– объем элюирования.
42
В связи со сложностью определения V
i
вместо K
d
чаще рас-
считывают
0
0
VV
VV
K
t
e
av
−
−
=
, заменяя V
i
общим объемом геля V
g
= V
t
–
V
0
= V
i
+ V
m
. Очевидно, что различие между K
d
и K
av
тем меньше,
чем пористей гель. K
av
не зависит от геометрии и плотности запол-
нения колонки, все объемы измеряются легко; наибольшая точ-
ность достигается при больших V
e
. K
av
очень полезна при выборе
параметров колонки для практического разделения, так как позво-
ляет подобрать наиболее удовлетворительный объем разделения,
равный разности объемов выхода разделяемых веществ:
V
S
= V
e
' – V
e
'' = (K
av
' – K
av
'')(V
t
– V
0
). (5)
Используя V
e
, можно также рассчитать ВЭТТ, оценивающую эф-
фективность гельфильтрации на конкретной колонке. Для этого
рисуют диаграмму элюирования (см. рисунок), проводят касатель-
ные и определяют ширину пика
ω
и объем элюирования V
e
(обе ве-
личины в мл). Затем рассчитывают число тарелок на колонке:
2
4
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
ω
e
V
N
. (6)
V
e
c
ω
V,
Высота одной тарелки: h(ВЭТТ) = h(слоя геля в колонке)/N.
Чем меньше ВЭТТ, тем выше эффективность колонки. На значение
ВЭТТ влияют следующие факторы: скорость достижения диффузи-
онного равновесия и диффузия в продольном направлении (при
этом ширина кривой элюирования
ω
определяется главным обра-
Общий объем геля, упакованного в колонку Vt, складывается В связи со сложностью определения Vi вместо Kd чаще рас-
из трех величин: 1) V0 – внешний объем, объем между гранулами; V −V 0
2) Vi – внутренний объем, объем растворителя внутри гранул; 3) Vm считывают K av = e , заменяя Vi общим объемом геля Vg= Vt –
V t −V 0
– объем матрицы, объем сухого геля.
V0= Vi + Vm. Очевидно, что различие между Kd и Kav тем меньше,
Vt= V0+ Vi+ Vm. (1) чем пористей гель. Kav не зависит от геометрии и плотности запол-
Vt легко определить, измерив ту часть объема колонки, в ко- нения колонки, все объемы измеряются легко; наибольшая точ-
торой упакован гель. V0 определяют, хроматографируя на колонке ность достигается при больших Ve. Kav очень полезна при выборе
высокомолекулярное вещество, неспособное проникать в гель. Он параметров колонки для практического разделения, так как позво-
равен объему элюента, сошедшего с колонки от момента нанесения ляет подобрать наиболее удовлетворительный объем разделения,
такого вещества до момента его появления в элюате. Vi зависит от равный разности объемов выхода разделяемых веществ:
пористости геля. Для его определения нужно знать емкость геля по VS = Ve' – Ve'' = (Kav' – Kav'')(Vt – V0). (5)
растворителю Sr.
Используя Ve, можно также рассчитать ВЭТТ, оценивающую эф-
aS r фективность гельфильтрации на конкретной колонке. Для этого
Vi = , (2)
ρ рисуют диаграмму элюирования (см. рисунок), проводят касатель-
где a – вес сухого геля; ρ – плотность растворителя. ные и определяют ширину пика ω и объем элюирования Ve (обе ве-
Vi можно рассчитать по формуле (1), заменив Vm плотностью геля в личины в мл). Затем рассчитывают число тарелок на колонке:
2
набухшем состоянии d, определяемой в свою очередь пикнометром: ⎛ 4V ⎞
N =⎜ e ⎟ . (6)
Vi =
Sr d
(Vt − V0 ) . (3) ⎝ ω ⎠
ρ (S r ρ + 1)
c
Vm рассчитывается на основании данных об удельном объеме сухо- Ve
го полимера, образующего гель. Кроме того, значением Vm для
сильно набухающих гелей можно пренебречь. В известных преде-
лах можно пользоваться объемными параметрами гелей, опреде-
ленными фирмами-изготовителями гелей.
В общем случае для веществ, которые способны проникать в
гранулы геля с некоторыми затруднениями, можно рассчитать дос-
тупную часть внутреннего объема гранул Kd, которая не зависит ω V,
от размеров колонки, но зависит от типа геля и размера молекул:
V e −V 0 Высота одной тарелки: h(ВЭТТ) = h(слоя геля в колонке)/N.
Kd = (4)
Vi Чем меньше ВЭТТ, тем выше эффективность колонки. На значение
ВЭТТ влияют следующие факторы: скорость достижения диффузи-
где Ve – объем элюирования. онного равновесия и диффузия в продольном направлении (при
этом ширина кривой элюирования ω определяется главным обра-
41 42
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
