Скорость - поток - элюент
Cтраница 3
 |
Хроматогра-фическая колонка. [31] |
На р.ис. 176 изображена простая установка для жидкостной хроматографии. Это стеклянная колонка, в верхней части которой посредством шлифа присоединена капельная воронка с элюентом. Нижний конец колонки оттянут в капилляр для уменьшения свободного объема колонки и снижения размывания зон элюи-руемых компонентов у выхода из колонки и снабжен краном для регулирования скорости потока элюента. Колонка вмонтирована в термостатируемую стеклянную рубашку. [32]
Другое важное свойство, оказывающее влияние на хрома-тографические качества геля, - это размеры частиц и их однородность. Гели с маленькими частицами позволяют получить отличное разрешение. В больших частицах - диффузия идет медленнее, это приводит к расширению зон и, следовательно, к ухудшению разрешения. Однако при использовании гелей с большими частицами скорость потока элюента может быть достаточно высокой, тогда как скорость потока элюента через; тонкодисперсные гели остается довольно низкой. [33]
Описание движения компонентов разделяемой смеси вдоль неподвижной фазы является основной задачей теории хроматографии. Это движение происходит с определенной скоростью, и поэтому равновесие между фазами не достигается. Однако при соответствующих условиях хроматографические процессы могут приближаться к равновесным. Анализ равновесного процесса позволяет связать скорость перемещения компонента ьдоль неподвижной фазы со скоростью потока элюента и изменением величины сорбции. [34]
Другое важное свойство, оказывающее влияние на хрома-тографические качества геля, - это размеры частиц и их однородность. Гели с маленькими частицами позволяют получить отличное разрешение. В больших частицах - диффузия идет медленнее, это приводит к расширению зон и, следовательно, к ухудшению разрешения. Однако при использовании гелей с большими частицами скорость потока элюента может быть достаточно высокой, тогда как скорость потока элюента через; тонкодисперсные гели остается довольно низкой. [35]
Весьма важный узел жидкостного хроматографа представляет система подготовки и подачи элюента. В систему подготовки элюента входят резервуар с элюентом, в котором должна быть предусмотрена возможность дегазации растворителя в вакууме, при нагревании или ультразвуком [18], а также соответствующие фильтры для удаления воды и взвешенных твердых частиц из органических растворителей. Система подачи элюента должна обеспечить, во-первых, беспульсационный поток жидкости через колонну и детектор. Пульсация или монотонное изменение скорости потока элюента приводит к невоспроизводимости удерживаемых объемов, а это в свою очередь затрудняет качественный и количественный анализ. Кроме того, пульсация потока элюента искажает работу детектирующих систем, что также отражается на погрешности измерений и чувствительности анализа. Система подачи элюента должна обеспечить, во-вторых, возможность изменения в сравнительно широких пределах скоростей потока ( в пределах двух порядков); в-третьих, возможность работы при высоких давлениях, необходимых для сокращения времени разделения, и, в-четвертых, возможность работы в режиме градиентного элюирования. [36]
 |
Динамическое заполнение хроматографиче-ских колонок ионообменной смолой. [37] |
При динамическом заполнении частицы ионообменной смолы, находящиеся в текущей жидкости, принудительно направляются в слой насадки со скоростью, гораздо большей скорости их оседания. Динамическое заполнение может осуществляться двумя путями: 1) вытеснением густой суспензии или 2) экструдированием предварительно упакованного слоя. В первом случае с хрома-тографической колонкой соединяют камеру или резервуар, заполняют ее густой суспензией ионообменной смолы и затем перемещают суспензию внутрь колонки. Если линейная скорость вытесняющей жидкости в камере суспензии значительно больше скорости оседания больших частиц, в упакованном слое не будет наблюдаться разделения частиц по размеру. Упаковку смолы следует проводить при такой скорости потока жидкости, которая превышала бы скорость потока элюента в хроматогра-фических опытах. [38]
Длительность анализа является одной из наиболее важных характеристик, определяющей производительность анализатора. Особенно существен этот параметр при использовании анализаторов в системах управления. Информация с анализаторов рассматриваемого типа принципиально поступает в дискретные моменты времени, и запаздывание, определяемое временами отбора и транспортировки пробы tnp, ее анализом ta и затратами времени на обработку результатов t0, может достигнуть значительных величин ( см. раздел 3.5), причем большая часть этого времени приходится на собственно анализ. T, где Г - постоянная времени процесса по каналу регулируемого параметра) появляется возможность повысить достоверность усреднением результатов нескольких последовательных анализов. В случае таких анализов, как масс-спектрометрический, ускорения анализа можно достичь либо ускорением непрерывной развертки, либо использованием дискретной развертки. В случае хроматографии ( в частности, гель-проникающей хроматографии) для снижения ta уменьшают длину и диаметр колонок и частиц сорбента, увеличивают эффективность набивки колонок и скорость потока элюента. Сокращение длины колонки и повышение скорости газа-носителя при соответствующем подборе сорбента позволили уменьшить ta при анализе полимеров типа стирола до 1 мин. [39]
Наилучший способ заполнения колонки заключается в следующем. В колонку насыпают сухой носитель и, постукивая по стенке колонки, добиваются того, чтобы слой носителя стал плотным и гомогенным. Затем в верхнюю часть колонки вводят при помощи пипетки раствор хелатообразующего реагента в органическом растворителе, который немедленно заливают водным раствором элюента. После этого открывают кран в нижней части колонки и при умеренном вакууме просасывают растворы через колонку до тех пор, пока органическая фаза не окажется сорбированной вдоль всего слоя носителя. При использовании разбавителей легче воды сначала пропитывают носитель раствором НХ, а затем заливают колонку промывным раствором. Объем сорбированной на носителе органической фазы зависит от скорости потока элюента. Поэтому при заполнении колонки рекомендуется пропускать элюент с повышенной скоростью; это позволяет избежать нежелательных потерь органической фазы при последующем злюировании. [40]
Начинать хроматографирование следует наименее полярным растворителем, обычно петролейным эфиром. Скорость отбора фракций зависит от типа и масштаба хроматографического процесса. Обычно скорость течения, измеренная в мл / ч, должна быть численно равна массе ( г) использованного адсорбента. Большинство адсорбентов не затрудняет течение элюента по колонке. При применении некоторых особо тонкодисперсных адсорбентов, например оксида магния, может потребоваться введение вспомогательного фильтра, например кизельгурового. Для отбора элюата пригодны сборники фракций любого типа ( см. гл. Объем одной фракции устанавливают в соответствии с характером задачи и регулируют или с помощью переключателя с часовым механизмом при сборнике фракций, или путем изменения ( притом только уменьшения) скорости потока элюента. Отобранные в течение определенных интервалов фракции анализируют методами ТСХ или ГЖХ, разработанными для данной методики разделения, и объединяют идентичные по составу фракции. Из объединенных фракций отгоняют растворитель посредством обычной или вакуумной перегонки в роторном испарителе при низкой температуре. Элюирование продолжают до тех пор, пока не перестанет злюироваться хро-матографируемая проба. После этого элюирующую способность смеси увеличивают, повышая содержание более полярного компонента системы, который подают или в несколько порций, или постепенно ( градиентное элюирование; описание аппаратуры для градиентного элюирования см. в разд. [41]
Самый старый метод фронтальной хроматографии обладает лишь немногими преимуществами. Лучшие результаты дает вытеснительная хроматография, однако наиболее эффективен метод проявительной хроматографии. Небольшое количество смеси ионов В и С, обладающих большим сродством к иониту, вводят в колонку вместе с ионами А, обладающими малым сродством к иониту. Величина вводимой пробьв пренебрежимо мала по сравнению с полным объемом колонки - Элюирование ведут ионами А. Коэффициент распределения - это отношение концентраций ионов в ионообменной фазе и в растворе, отнесенное к миллилитру раствора и к грамму ( сухой массы) или миллилитру ионообменной фазы. При слишком большом Ка, например более 30, хроматографические зоны расширяются и увеличивается время, необходимое для разделения. Степень сшивки ионитов должна быть достаточно высокой, чтобьь их объем оставался неизменным, или это должны быть макропористые иониты. Благоприятное действие оказывает увеличение скорости потока элюента в колонке, способствующее более равномерному распределению пленки жидкости по поверхности зерен ионита, но слишком сильное увеличение скорости может увести систему из оптимального равновесного состояния. Величины коэффициентов распределения зависят от состава элюента, и их можно регулировать в значительных пределах, добавляя комплексообразующие компоненты; например, при разделении лантанидов с этой целью используют органические оксикислоты. [42]
Страницы: 1 2 3