Cтраница 3
Гидрофобизируюшее действие полисилоксанов установлено также при изучении процессов фильтрации воды и нефти через неоднородные модели пласта. Экстракт - 700н, на модели с соотношением проницаемостей колонок 1: 3 обнаружено шестикратное увеличение скоростей фильтрации по низкопроницаемому пропластку и полуторакратное снижение - по высокопроницаемому. [31]
Наиболее эффективные колонки, заполненные частицами размером 1.5 мкм, требуют очень высокого рабочего давления насоса ( до 320 МПа) и относительно низкой скорости потока элюента. При поиске компромиссного решения возникает вопрос о взаимосвязи размера частиц сорбента, эффективности и проницаемости колонок. [32]
Число тарелок в колонке N увеличивается с уменьшением высоты тарелки Н и увеличением константы проницаемости колонки К. Увеличение вязкости растворителя ухудшает все эти характеристики. С увеличением вязкости растворителя вследствие уменьшения коэффициента диффузии образца и снижения скорости мас-сопереноса увеличивается высота тарелки; кроме того, уменьшается проницаемость колонки, и для поддержания данной объемной скорости растворителя требуется больший перепад давления. В работе [3] показано, что Н в адсорбционной хроматографии увеличивается приблизительно пропорционально корню квадратному из вязкости растворителя. Константа К прямо пропорциональна вязкости растворителя. Сочетание этих двух факторов приводит ориентировочно к двукратному понижению N при 2 5-кратном увеличении вязкости [4] при постоянном времени разделения или же оптимизированных условиях при максимальном сопротивлении колонки. Чтобы сохранить постоянной эффективность разделения ( другие факторы равны), при увеличении вдвое вязкости растворителя приходится затрачивать на разделение вдвое больше времени. [33]
При стандартизации условий тестирования колонок необходимо в первую очередь выявить кинетику процесса, а не термодинамику, при этом вещества для тестирования должны обладать идеальными термодинамическими характеристиками, давая хорошо сформированные симметричные пики. С этой целью: тест-проба должна содержать вещества, обеспечивающие наименьшее значение Ямин; тестирование нужно вести при нескольких скоростях элюента для нахождения НН11Н по каждому веществу; необходимо оценивать проницаемость колонок, чтобы сравнивать колонки, заполненные разными сорбентами. [34]
При стандартизации условий тестирования колонок необходимо в первую очередь выявить кинетику процесса, а не термодинамику, при этом вещества для тестирования должны обладать идеальными термодинамическими характеристиками, давая хорошо сформированные симметричные пики. С этой целью: тест-проба должна содержать вещества, обеспечивающие наименьшее значение Ямин; тестирование нужно вести при нескольких скоростях элюента для нахождения Нняа по каждому веществу; необходимо оценивать проницаемость колонок, чтобы сравнивать колонки, заполненные разными сорбентами. [35]
При этом достигается удовлетворительная проницаемость для газа-носителя. Зависимость И ( а) при разных значениях d приведена на рис. V.4. Из рисунка видно, что эффективность колонки сильно снижается с увеличением диаметра зерен сорбента. Оптимальное значение ВЭТТ в аналитической газовой хроматографии получается в минимуме кривой Я ( а) и при среднем диаметре зерен сорбента 0 2 - 0 3 мм. При этом достигается удовлетворительная проницаемость колонки для газа-носителя. [36]
Согласно (2.6), давление на входе в колонку пропорционально линейной скорости потока, фактору сопротивления колонки, вяз-косги растворителя и длине колонки, и обратно пропорционально квадрату диаметра частиц. Расчеты показывают, что существуют ограничения возможностей применения мелкодисперсных сорбентов ( зернением 5 мкм) в обращенно-фазовой ВЭЖХ в связи с резким возрастанием противодавления. Это требование менее критично для НФХ. Проницаемость колонки при прочих равных условиях лимитирует использование больших расходов растворителей, позволяющих сократить время анализа. Современной скоростной ВЭЖХ необходимы насосы, работающие со сверхвысокими давлениями. [37]
В табл. V.6 приведены важнейшие разработанные специально для жидкостной хроматографии при высоком давлении имеющиеся в продаже ионообменники на основе ППМ. Частицы почти всех ионообменников имеют форму шариков; они покрыты тонким диффузионным слоем и отличаются хорошими хроматографичесцими свойствами. Большой недостаток этих ионообменников - низкая емкость, составляющая всего 10 - 50 мкэкв. Поскольку при изменении ионной силы или рН объем частиц не меняется, их очень удобно использовать в колонках. Проницаемость колонок, заполненных таким материалом, в процессе разделения практически не меняется. Ионообменники получают в результате химического замещения соответствующих силанпроизводных до или после нанесения на частицы. Устойчивость к изменению рН достаточна, тем не менее в щелочной среде ( рН 8) возможна реакция гидроксил-ионов с материалом силикагеля. Следует отметить, что сильноосновные анио-ниты на основе силикагеля в гидроксильной форме катализируют саморастворение в воде. [38]
Влияние адсорбента на эффективность разделения определяется его поверхностными свойствами, пористой структурой и размером частиц. С уменьшением размера частиц уменьшаются пустоты между частицами и расстояние от края до центра частицы, следовательно, сокращаются пути внешней и внутренней диффузии в порах объемно-пористых частиц. Это приводит к уменьшению вклада в общее размывание внешней и внутренней диффузии и, следовательно, к повышению эффективности колонки. Уменьшение размера частиц снижает проницаемость колонки, а следовательно, и скорость элюента через колонку, что, в свою очередь, приводит к увеличению продолжительности анализа. Все это вызывает необходимость работы при высоком давлении, чтобы обеспечить приемлемую скорость растворителя через колонку, заполненную мелкими частицами. При этом уменьшение диаметра частиц в 2 раза приводит к возрастанию давления в 8 раз. [39]
Влияние адсорбента на эффективность разделения определяется его поверхностными свойствами, пористой структурой и размером частиц. С уменьшением размера частиц уменьшаются пустоты между частицами и расстояние от края до центра частицы, следовательно, сокращаются пути внешней и внутренней диффузии в порах объемно-пористых частиц. Это приводит к уменьшению вклада в общее размывание внешней и внутренней диффузии и, следовательно, к повышению эффективности колонки. В современной жидкостной хроматографии существует тенденция заполнения колонок частицами малого размера - до 3 - 5 мкм, чаще 10 мкм. Уменьшение размера частиц снижает проницаемость колонки, а следовательно, и скорость элюента через колонку, что, в свою очередь, приводит к увеличению продолжительности анализа. Все это вызывает необходимость работы при высоком давлении, чтобы обеспечить приемлемую скорость растворителя через колонку, заполненную мелкими частицами. При этом уменьшение диаметра частиц в 2 раза приводит к возрастанию давления в 8 раз. [40]
Свойства разделительной колонки и способ ее заполнения также значительно влияют на длительность анализа. Как уже было сказано, разделительная колонка всегда должна быть более короткой. Минимальная длина колонки лимитируется необходимым числом теоретических тарелок. Как известно, число тарелок обратно пропорционально диаметру частиц в квадрате ( или в меньшей степени), поэтому всегда стремятся использовать частицы меньшего размера. Однако с уменьшением размера частиц снижается также проницаемость колонки, и для того, чтобы можно было поддерживать постоянную скорость элюента, приходится повышать давление. Обычные насосы высокого давления позволяют создавать давление порядка 300 - 400 атм, поэтому уменьшать размер частиц и соответственно длительность анализа можно только до определенных пределов. [41]
Полноту осаждения контролировали, добавляя в маточник дистиллированную воду. Выпавший полимер отфильтровывали, промывали повторно метанолом и сушили в вакуумном шкафу при 25 С и 260 - 500 Па до постоянной массы. Хроматографирование проводили на колонках, - наполненных полистирольным гелем; проницаемость колонок составляла 3 - Ю3, ЫО4, 3 - Ю4 и 1 - Ю5, растворитель - тетрагидрофуран. [42]
Требование стабильности суспензии в целом доминирует в литературе. Однако в ряде случаев хорошие результаты были получены при особо быстрой упаковке с применением малоустойчивых суспензий в невязких и легких растворителях. Помимо стабилизирующего действия на суспензию растворитель должен обладать достаточным сродством к частицам сорбента, чтобы препятствовать их агрегации. Несмотря на то что сорбенты промышленного выпуска обычно достаточно хорошо фракционированы, при их хранении и транспортировке может образоваться некоторое количество пыли - частиц с диаметром во много раз меньше номинального. Наличие пыли даже в относительно небольшом количестве может отрицательно сказаться на проницаемости колонки. Поэтому перед употреблением сорбент следует дополнительно очистить, проведя несколько раз его сус-пендирование в подходящем растворителе ( ацетон, гексан) и декантацию взвеси пыли после оседания основного количества материала. [43]
Исследование уравнений ( 24) и ( 30) показывает, что для того, чтобы улучшить рабочие характеристики колонки, нам требуется уменьшить средний размер частиц насадки и толщину пленки неподвижной жидкой фазы. Нам также требуется очень однородная насадка. Как и для внутреннего диаметра полой капиллярной колонки, уменьшение среднего размера частиц насадки оказывает два противоположных влияния на рабочие характеристики колонки в ГХ. Проницаемость уменьшается, и уменьшается ВЭТТ. Кроме того, минимальная ВЭТТ достигается при большем значении скорости газа-носителя. Поэтому чтобы компенсировать уменьшение проницаемости колонки и воспользоваться повышением оптимальной скорости газа-носителя, давление на входе в колонку следует значительно повысить. [44]
При этом продолжительность анализа смеси О2, N2, СН4 и СО составляет 24 с. Однако, по мнению авторов, столь высокие скорости потока приводят к уменьшению чувствительности детектора. Если применять колонку длиной 1 м, то продолжительность анализа при скорости потока 400 мл / мин составляет 13 с. Можно применять и колонку длиной 20 см, но при этом ухудшается ра. При повышении температуры колонки длиной 1 м до 150 С ухудшается разделение СН4 и СО. Авторы этой работы подчеркивают - необходимость тщательной подготовки сорбентов для экспресс-анализа. Применение сорбентов-с частицами малого размера приводит к ухудшению проницаемости колонок, что вызывает необходимость повышения давления газа-носителя. [45]