Хроматографические методы анализа. Кукуев В.И - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

14
где σ и w
1/2
– стандартное отклонение и ширина хроматографического пика
на половине высоты соответственно.
Определив N и зная длину колонки L, легко вычислить H:
N
L
H = .
Теория теоретических тарелок дает возможность сравнить
эффективность различных колонок , оценить качество сорбента и
заполнения колонки, но не позволяет выявить зависимость N и H от
скорости подвижной фазы , природы и зернения сорбента, не дает
практических рекомендаций , позволяющих избежать размывания
хроматографических пиков.
Согласно кинетической теории хроматографии размывание
хроматографических пиков обусловлено тремя независимыми процессами,
вклад каждого из которых может быть оценен с помощью уравнения Ван -
Деемтера:
Cv
v
B
AH ++= ,
где A, B/v, Cv – члены , учитывающие неравномерность движения потока
подвижной фазы (вихревая диффузия ), молекулярную диффузию и
отклонение от сорбционного равновесия (сопротивление массопереносу )
соответственно; v – линейная скорость потока.
Вихревая диффузия A зависит от структуры сорбента и изменяется по
длине колонки. Вихревая диффузия – следствие изменения линейной
скорости потока подвижной фазы по сравнению с ее средним значением .
Размывание зоны за счет неравномерного потока подвижной фазы
описывают уравнением
A = 2λd
p
,
где λ – коэффициент гомогенности упаковки колонки (λ = 0,1÷0,8); d
p
–
диаметр частиц сорбента.
Вклад вихревой диффузии в H не зависит от скорости потока v.
Размывание полосы за счет молекулярной (продольной) диффузии B/v
обусловлено миграцией молекул главным образом в подвижной фазе из
участков полосы с большей концентрацией в направлении, где
концентрация меньше, и описывается уравнением
B/v = 2γD
m
/v ,
где γ – коэффициент , учитывающий ограничение диффузии наполнителем
колонки (γ < 1); D
m
– коэффициент диффузии хроматографируемого
вещества в подвижной фазе.
Эффективность колонки возрастает (H уменьшается ) при
использовании подвижных фаз , в которых коэффициенты диффузии низки, 
                                        14
гдеσ и w1/2 – стандартноеотк лонениеи ш ирина хром атограф ическ ого пик а
наполовиневы соты соответственно.
     О пределивN и з ная длину к олонк и L, легк о вы числитьH:
                                          L
                                     H=     .
                                          N
        Т еория теоретическ их тарелок дает воз м ож ность сравнить
э ф ф ективность раз личны х к олонок , оценить к ачество сорбента и
з аполнения к олонк и, но не поз воляет вы явить з ависим ость N и H от
ск орости подвиж ной ф аз ы , природы и з ернения сорбента, не дает
прак тическ их реком ендаций, поз воляю щ их из беж ать раз м ы вания
хром атограф ическ их пик ов.
        Согласно к ин ет ическ о й т ео рии хром атограф ии раз м ы вание
хром атограф ическ их пик ов обусловлено трем я независим ы м и процессам и,
вк лад к аж дого из к оторы х м ож ет бы ть оценен с пом ощ ью уравнения В ан-
Д еем тера:
                                          B
                                 H = A+     + Cv ,
                                          v
гдеA, B/v, Cv – члены , учиты ваю щ иенеравном ерность движ ения поток а
подвиж ной ф аз ы (вихревая диф ф уз ия), м олек улярную диф ф уз ию и
отк лонение от сорбционного равновесия (сопротивление м ассопереносу)
соответственно; v – линейная ск оростьпоток а.
        Вихрева я диффузия A з ависит от струк туры сорбентаи из м еняется по
длине к олонк и. В ихревая диф ф уз ия – следствие из м енения линейной
ск орости поток а подвиж ной ф аз ы по сравнению с еесредним з начением .
Раз м ы вание з оны з а счет неравном ерного поток а подвиж ной ф аз ы
описы ваю т уравнением
                                    A = 2λdp,
гдеλ – к оэ ф ф ициент гом огенности упак овк и к олонк и (λ = 0,1÷ 0,8); dp –
диам етр частицсорбента.
      В к лад вихревой диф ф уз ии вH нез ависит от ск орости поток аv.
      Раз м ы ваниеполосы з а счет м о лек улярн о й (п ро до льн о й) диффузии B/v
обусловлено м играцией м олек ул главны м образ ом в подвиж ной ф аз е из
участк ов полосы с больш ей к онцентрацией в направлении, где
к онцентрация м еньш е, и описы вается уравнением
                                 B/v = 2γDm/v ,
гдеγ – к оэ ф ф ициент, учиты ваю щ ий ограничениедиф ф уз ии наполнителем
к олонк и (γ < 1); Dm – к оэ ф ф ициент диф ф уз ии хром атограф ируем ого
вещ ествавподвиж ной ф аз е.
      Э ф ф ек тивность к олонк и воз растает (H ум еньш ается) при
использ овании подвиж ны х ф аз , в к оторы х к оэ ф ф ициенты диф ф уз ии низ к и,

Страницы