ВУЗ:
Рубрика:
56
0,0011; 0,0091; и 0,0470 см . Вычислите : а) стандартное отклонение
ширины пика; б)эффективность колонки (Н, мкм ) длиной 15 см ; в) число
теоретических тарелок , необходимое для 4σ-разделения двух веществ , если
коэффициент селективности равен 1,03.
Решение. Учитывая аддитивность дисперсий , суммарно
наблюдаемую дисперсию (
2
набл
σ
) можно считать равной сумме дисперсий ,
связанных с различными факторами в колонке (
2
кол
σ
), при вводе пробы
(
2
пробы
σ
), в детекторе (
2
дет
σ
) и др.:
22222
...
iдетпробыколнабл
σσσσσ Σ=+++=
σ
2
набл
= σ
2
1
+ σ
2
2
+ σ
2
3
+ σ
2
4
= (0,0041)
2
+ (0,0011)
2
+ (0,0091)
2
+ (0,047)
2
σ
2
набл
= 24,296·10
-4
см
2
, σ=4,93·10
-2
см
По формуле Н = σ
2
набл
/L рассчитываем Н
Н = 1,62 мкм .
Поскольку 4σ-разделение – это разделение двух компонентов с
разрешением 1, то согласно (23)
N = 16·1
2
· [1,03 / (1,03-1)]
2
= 1,9·10
4
Пример 4. При разделении углеводородов газожидкостной
хроматографией было установлено, что на хроматографической колонке в
определенных условиях время удерживания воздуха (неудерживаемый
компонент) составляет 1,72 мин , а углеводородов : для н- гептана – 9,63
мин; 2-метилгептана – 12,40 мин; циклогептана – 13,19 мин; н-октана –
14,21 мин. Рассчитайте индексы удерживания Ковача для 2-метилгептана
( МГ) и циклогептана (ЦГ).
Решение. Рассчитаем исправленные времена углеводородов по
формуле (2), они равны : н-гексана - 7,91 мин; н-октана - 12,49 мин; МГ-
10,68 мин; ЦГ – 11,47 мин.
Далее по формуле (25) рассчитываем значения индексов Ковача:
,766]
47,11lg49,12lg
91,7lg68,10lg
7[100 =
−
−
+⋅=
МГ
I
.781]
47,11lg49,12lg
91,7lg47,11lg
7[100 =
−
−
+⋅=
ЦГ
I
Пример 5. Рассчитайте массовую долю (%) гексана, гептана, октана
и нонана в смеси по следующим данным:
Углеводород Гексан Гептан Октан Нонан
S, см 40 55 70 45
f
i
0,70 0,72 0,75 0,80
56
0,0011; 0,0091; и 0,0470 см. В ы числите: а) станд артное отклонение
ш ирины пика; б)э ффектив ность колонки (Н , мкм) д линой 15 см; в ) число
теоретических тарелок, необход имое д ля 4σ-раз д еления д в ух в ещ еств , если
коэ ффициентселектив ности рав ен 1,03.
Ре ше ни е . У читы в ая ад д итив ность д исперсий, суммарно
наблюд аем ую д исперсию ( σ на бл ) можносчитать рав ной сумме д исперсий,
2
св я з анны х с раз личны м и факторами в колонке ( σ кол ), при в в од е пробы
2
( σ пробы ), в д етекторе ( σ де т ) и д р.:
2 2
σ на2 бл = σ к2ол + σ п2робы + σ де2 т + ... = Σσ i2
σ 2набл= σ 21 + σ 22 + σ 2 3 + σ 24 = (0,0041)2 + (0,0011)2 + (0,0091) 2 + (0,047)2
2 -4 2 -2
σ набл = 24,296·10 см , σ=4,93·10 см
2
П оформуле Н = σ набл/L рассчиты в аем Н
Н = 1,62 мкм.
П оскольку 4σ-раз д еление – э то раз д еление д в ух ком понентов с
раз реш ением 1, то сог ласно(23)
2 2 4
N = 16·1 ·[1,03 / (1,03-1)] = 1,9·10
П ример 4. П ри раз д елении углев од ород ов г аз ожид костной
хроматографией бы лоустанов лено, чтона хроматографической колонке в
опред еленны х услов ия х в ремя уд ержив ания в оз д уха (неуд ержив аемы й
компонент) состав ля ет 1,72 мин, а углев од ород ов : д ля н-гептана – 9,63
мин; 2-метилг ептана –12,40 мин; циклогептана – 13,19 мин; н-октана –
14,21 мин. Рассчитайте инд ексы уд ержив ания К ов ача д ля 2-метилгептана
(М Г) и циклогептана(Ц Г).
Ре ше ни е . Рассчитаем исправ ленны е в ремена углев од ород ов по
формуле (2), они рав ны : н-гексана - 7,91 мин; н-октана - 12,49 мин; М Г-
10,68 мин; Ц Г – 11,47 мин.
Д алее поформуле (25) рассчиты в аем з начения инд ексов К ов ача:
lg 10,68 − lg 7,91
I М Г = 100 ⋅ [7 + ] = 766,
lg 12,49 − lg 11,47
lg 11, 47 − lg 7,91
I Ц Г = 100 ⋅ [7 + ] = 781.
lg12, 49 − lg11,47
П ример 5. Рассчитайте массов ую д олю (%) г
ексана, г
ептана, октана
и нонанав смесипослед ующ им д анны м :
Уг
лев од ород Гексан Гептан О ктан Н онан
S, см 40 55 70 45
fi 0,70 0,72 0,75 0,80
