Вязкость - газа-носителя
Cтраница 4
 |
Типичный ход кривой ван Деемтера для насадочной ( / и капиллярной ( 2 колонок, а также вклад коэффициентов А, В и С и предложенной Скоттом оптимальной практической скорости. [46] |
Это оказывается верным не только для изотермической хроматографии, но и для анализов с программированием температуры. Поэтому необходимо определять иОПт не при начальной температуре, а при температуре удерживания соответствующего компонента с тем, чтобы компоненты не могли переноситься даже короткое время газом-носителем со скоростью ниже чем иопг. При постоянном давлении газа-носителя на входе колонки скорость и снижается с увеличением температуры в ходе выполнения температурной программы из-за повышения вязкости газа-носителя. Это обстоятельство также подтверждает, что опт следует определять при температуре удерживания, а не в начале температурной программы. [47]
 |
Зависимость ВЭТТ от скорости потока газа-носителя. [48] |
Взаимодействие ее с неподвижной фазой также незначительно. В начале развития метода газовой хроматографии в качестве газа-носителя служил воздух. В наше время это обычно водород, гелий, аргон, азот, углекислый газ. Выбор газа-носителя часто определяется типом детектора. Падение давления на выходе из разделительной колонки пропорционально вязкости газа-носителя, поэтому он должен обладать малой вязкостью. [49]
При выборе газа, используемого в качестве газа-носителя, принимаются во внимание следующие требования. Газ-носитель должен быть доступным в сравнительно большом количестве, химически инертным по отношению к разделяемым веществам и сорбенту, очищенным от механических примесей и влаги, взрывобезопаоным. Выполнение последнего требования особенно важно, если хроматограф используется непосредственно в производственном помещении. Газ-носитель, естественно, не должен содержать ни одного из компонентов, подлежащих определению. С точки зрения примененного в приборе принципа детектирования газ-носитель должен обеспечить работу детектора с высокой чувствительностью. Вязкость газа-носителя должна быть как можно меньше, чтобы иметь небольшой перепад давлений в колонке. Газ-носитель должен поглощаться сорбентом существенно хуже любого из анализируемых веществ. [50]
Теперь, когда, по-видимому, установлено, что член С для заполненных колонок, смоченных не очень большим количеством жидкости, в основном определяется медленностью диффузии в газовой фазе, в то время как этот же член С в пустых цилиндрических колонках зависит главным образом от более вредно сказывающейся медленной диффузии в жидкой фазе, вы можете задать вопрос, почему пустые цилиндрические колонки капиллярных размеров или выше имеют заметное преимущество перед заполненными колонками для разделения веществ, кипящих при довольно высокой температуре. Прежде чем ответить на данный вопрос, следует договориться о степени этого преиму-щества. Мерой, очевидно, не является число тарелок колонки, так как эта величина определяется конструкцией. Не является такой мерой ни скорость получения хроматограммы, ни небольшое значение перепада давления по колонке. Скорее всего кри терий, определяющий указанное преимущество, представляет собой комбинацию этих нескольких рабочих параметров, которые мало зависят от конструкции рассматриваемой колонки. Я назвал комбинацию некоторых наблюдаемых величин показателем эффективности; его малое значение является признав ком добротности, присущей данной колонке. Рискуя повторить ся, я хотел бы подчеркнуть, что показатель эффективности колонки не является мерой разделительной способности колонки; он позволяет оценить величину перепада давления и время удерживания, требуемые для достижения данной разделительной способности. Связь между показателем эффективности и разделяющей способностью колонки несколько напоминает связь между коэффициентом полезного действия электромотора, выраженного энергией в лошадиных силах на выходе, приходящейся на 1 кв энергии на входе, и фактической мощностью мотора. Показатель эффективности непосредственно зависит от вязкости газа-носителя и, как это видно из формулы, имеет размерность вязкости. Для случая, когда газом-носителем является гелий, мы рассчитали, что ориентировочная величина минимального достижимого значения показателя эффективности для любой колонки составляет 0 1 пуаз. Экспериментально мы нашли, что лучшее значение показателя эффективности, достигнутое на цилиндрических колонках, в несколько раз превосходит эту идеальную величину, что указывает на значительную долю величины члена С цилиндрической колонки, связанную с медленностью диффузии в жидкой фазе. [51]
Теперь, когда, по-видимому, установлено, что член С для заполненных колонок, смоченных не очень большим количеством жидкости, в основном определяется медленностью диффузии в газовой фазе, в то время как этот же член С в пустых цилиндрических колонках зависит главным образом от более вредно сказывающейся медленной диффузии в жидкой фазе, вы можете задать вопрос, почему пустые цилиндрические колонки капиллярных размеров или выше имеют заметное преимущество перед заполненными колонками для разделения веществ, кипящих при довольно высокой температуре. Прежде чем ответить на данный вопрос, следует договориться о степени этого преиму щества. Мерой, очевидно, не является число тарелок колонки, так как эта величина определяется конструкцией. Не является такой мерой ни скорость получения хроматограммы, ни неболь шое значение перепада давления по колонке. Скорее всего кри терий, определяющий указанное преимущество, представляет собой комбинацию этих нескольких рабочих параметров, которые мало зависят от конструкции рассматриваемой колонки. Я назвал комбинацию некоторых наблюдаемых величин пока зателем эффективности; его малое значение является признав ком добротности, присущей данной колонке. Рискуя повторить ся, я хотел бы подчеркнуть, что показатель эффективности колонки не является мерой разделительной способности колонки; он позволяет оценить величину перепада давления и время удерживания, требуемые для достижения данной разделительной способности. Связь между показателем эффективности и разделяющей способностью колонки несколько напоминает связь между коэффициентом полезного действия электромотора, выра женного энергией в лошадиных силах на выходе, приходящейся на 1 кв энергии на входе, и фактической мощностью мотора. Показатель эффективности непосредственно зависит от вязкости газа-носителя и, как это видно из формулы, имеет размерность вязкости. Для случая, когда газом-носителем является гелий, мы рассчитали, что ориентировочная величина минимального достижимого значения показателя эффективности для любой колонки составляет 0 1 пуаз. Экспериментально мы нашли, что лучшее значение показателя эффективности, достигнутое на цилиндрических колонках, в несколько раз превосходит эту идеальную величину, что указывает на значительную долю величины члена С цилиндрической колонки, связанную с медленностью диффузии в жидкой фазе. [52]
Страницы: 1 2 3 4