Хроматографический анализ. Медведовская И.И - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

25
Коэффициенты распределения (в том числе коэффициенты Ген-
ри) используют в расчете скоростей движения компонентов через ко-
лонку. Зависимость скорости перемещения зоны компонента от пара-
метров колонки в газо-жидкостной хроматографии определяется по
уравнению:
lC
S
VKV
U
U
⋅+
= , (3.22)
где
U
– средняя скорость перемещения зоны компонента;
S
U – сред-
няя линейная скорость газа-носителя;
C
V – объем газовой фазы в ко-
лонке;
l
V – объем НЖФ в колонке при данной температуре;
K
– ко-
эффициент распределения. Объем НЖФ в колонке рассчитывают по
формуле:
100с
Cg
V
l
⋅
⋅
= , (3.23)
где
g
– масса сорбента (носителя вместе с НЖФ);
C
– содержание
НЖФ на носителе, % масс;
ρ
– плотность НЖФ.
В газо-адсорбционной хроматографии зависимость скорости пе-
ремещения зоны определяется по уравнению:
aC
S
VГV
U
U
⋅+
= , (3.24)
где
Г
– истинный коэффициент Генри;
a
V – объем адсорбента в ко-
лонке. Остальные обозначения те же, что и в формуле (3.22.)
Фактор запаздывания R
f
– относительная скорость перемеще-
ния хроматографической зоны. Величина R
f
всегда меньше 1. Она по-
казывает, насколько медленнее движется через колонку данное соеди-
нение по сравнению с несорбируемым газом. Рассчитывается по фор-
муле:
R
R
R
R
f
V
V
t
t
R
00
== . (3.25)
26
Важную роль в хроматографическом процессе играет еще один
параметр колонки – коэффициент емкости (коэффициент извлечения)
k
i
. Коэффициент емкости характеризует емкость удерживания колонки
и показывает, во сколько раз вещество дольше находится в неподвиж-
ной фазе, чем в подвижной. Для вещества i коэффициент емкости оп-
ределяют как отношение количеств этого вещества в неподвижной и
подвижной фазах. Количество вещества в одной из фаз можно опреде-
лить как произведение средней концентрации вещества в этой фазе
(
c
) на ее объем. Отношение количеств вещества в неподвижной и
подвижной фазах равно также отношению времени пребывания в не-
подвижной и подвижной фазах.
Коэффициент емкости рассчитывают по формуле:
0
R
R
C
l
i
C
C,i
l
l,i
i
t
't
V
V
K
Vc
Vc
k ==
⋅
⋅
= , (3.26)
где с
i,l
– концентрация компонента в НЖФ; c
i,C
– концентрация компо-
нента в газе-носителе.
Оптимальные значения k
i
лежат в пределах 1,5–4,0. Если k
i
мало,
значит вещество плохо удерживается в колонке и продвигается по ней
почти с той же скоростью, что и газ-носитель. Если же k
i
велико, то
время пребывания вещества будет большим, и анализ потребует боль-
ше времени.
Аппаратура и объекты хроматографирования
• Газовый хроматограф серии ЛХМ-8МД с катарометром и ро-
таметром, возможно применение хроматографов других моделей.
• Колонки из нержавеющей стали 2м × 3мм, заполненные сор-
бентом с НЖФ.
• Микрошприцы МШ-1 и МШ-10, пипетки мерные емкостью 1,
5 и 10 мл, бюксы стеклянные с притертыми пробками – 2 штуки.
• Объекты хроматографирования – искусственные смеси, со-
ставленные по выбору преподавателя из следующих компонентов: 
      Коэффициенты распределения (в том числе коэффициенты Ген-             Важную роль в хроматографическом процессе играет еще один
ри) используют в расчете скоростей движения компонентов через ко-    параметр колонки – коэффициент емкости (коэффициент извлечения)
лонку. Зависимость скорости перемещения зоны компонента от пара-     ki. Коэффициент емкости характеризует емкость удерживания колонки
метров колонки в газо-жидкостной хроматографии определяется по       и показывает, во сколько раз вещество дольше находится в неподвиж-
уравнению:                                                           ной фазе, чем в подвижной. Для вещества i коэффициент емкости оп-
                              US                                     ределяют как отношение количеств этого вещества в неподвижной и
                      U=               ,                   (3.22)    подвижной фазах. Количество вещества в одной из фаз можно опреде-
                           VC + K ⋅ Vl
                                                                     лить как произведение средней концентрации вещества в этой фазе
где U – средняя скорость перемещения зоны компонента; U S – сред-
                                                                     ( c ) на ее объем. Отношение количеств вещества в неподвижной и
няя линейная скорость газа-носителя; VC – объем газовой фазы в ко-
                                                                     подвижной фазах равно также отношению времени пребывания в не-
лонке; Vl – объем НЖФ в колонке при данной температуре; K – ко-      подвижной и подвижной фазах.
эффициент распределения. Объем НЖФ в колонке рассчитывают по                Коэффициент емкости рассчитывают по формуле:
формуле:
                                                                                              ci , l ⋅ Vl          Vl   t '
                               g⋅C                                                     ki =                 = Ki      = R ,          (3.26)
                         Vl =        ,                 (3.23)                                 ci ,C ⋅ VC           VC t R 0
                              с ⋅100
где g – масса сорбента (носителя вместе с НЖФ); C – содержание       где сi,l – концентрация компонента в НЖФ; ci,C – концентрация компо-
                                                                     нента в газе-носителе.
НЖФ на носителе, % масс; ρ – плотность НЖФ.
                                                                             Оптимальные значения ki лежат в пределах 1,5–4,0. Если ki мало,
     В газо-адсорбционной хроматографии зависимость скорости пе-
                                                                     значит вещество плохо удерживается в колонке и продвигается по ней
ремещения зоны определяется по уравнению:
                                                                     почти с той же скоростью, что и газ-носитель. Если же ki велико, то
                              US                                     время пребывания вещества будет большим, и анализ потребует боль-
                      U=               ,                   (3.24)
                           VC + Г ⋅ Va                               ше времени.
где Г – истинный коэффициент Генри; Va – объем адсорбента в ко-                 Аппаратура и объекты хроматографирования
лонке. Остальные обозначения те же, что и в формуле (3.22.)                • Газовый хроматограф серии ЛХМ-8МД с катарометром и ро-
      Фактор запаздывания Rf – относительная скорость перемеще-      таметром, возможно применение хроматографов других моделей.
ния хроматографической зоны. Величина Rf всегда меньше 1. Она по-          • Колонки из нержавеющей стали 2м × 3мм, заполненные сор-
казывает, насколько медленнее движется через колонку данное соеди-   бентом с НЖФ.
нение по сравнению с несорбируемым газом. Рассчитывается по фор-
                                                                           • Микрошприцы МШ-1 и МШ-10, пипетки мерные емкостью 1,
муле:
                                                                     5 и 10 мл, бюксы стеклянные с притертыми пробками – 2 штуки.
                           tR    VR 0                                      • Объекты хроматографирования – искусственные смеси, со-
                       Rf = 0 =       .                     (3.25)
                            tR    VR                                 ставленные по выбору преподавателя из следующих компонентов:
                                 25                                                                            26

Страницы