химический каталог




Анорганикум Том 2

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

а в подвижной фазе станет равной равновесной концентрации в поперечном сечении колонки на выходе, подвижная фаза продвинется дальше на отрезок h. Объем hF, где F — поперечное сечение колонки, и является объемом «теоретической тарелки». Буквой п обозначена высота, эквивалентная «теоретической тарелке» (английское название: Hight equivalent of a theoretical plate, сокращенно НЕТР).

Точно так же, как в экстракции по методу Крейга, разделение двух веществ происходит тем эффективнее, чем больше ступеней распределения, четкость хроматографического разделения возрастает с увеличением числа «теоретических тарелок». Это число является характеристикой эффективности хроматографических колонок и зависит от скорости потока подвижной фазы и скорости распределения вещества между фазами, которая в первую очередь зависит от величины поверхности раздела фаз, т. е. от констант колонки (плотность упаковки носителя, размер зерен и пористость).

Для математического описания функции распределения введем следующие обозначения: h — высота, эквивалентная «теоретической тарелке»; Fs — поперечное сечение неподвижной фазы; Fm — поперечное сечение подвижной фазы; F=FS'+Fm; v — объем растворителя, необходимый для развития хроматограммы; К — коэффициент распределения:

Количество растворенного вещества в г на 1 см3 неподвижной фазы = Количество растворенного вещества в г на 1 см3 подвижной фазы

G—число распределения; R—коэффициент:

Участок от старта до места с максимальной концентрацией вещества

^ Участок от старта до фронта растворителя

г — номер тарелки, начиная с 0; VE=h(Fm+KFs) —om + Kvs — эффективный объем тарелки; V — отношение объемов {vs/v„)

236

Д. Химический анализ

38. Основы количественного химического анализа

237

Понятие эффективного объема требует пояснений. Адсорбционная способность одной тарелки зависит не только от ее геометрического объема, но также и от того, какое количество растворенного вещества переходит в неподвижную фазу. Это количество описывается коэффициентом распределения. Отсюда и вытекает указанное понятие эффективного объема.

В тарелке № 0 находится единица количества вещества.

В отличие от экстракции по методу Крейга после достижения

равновесия не весь объем подвижной фазы попадает в первую

тарелку, а только часть dv, в которой содержится массовая до-

ля pdvjvm. В нулевой фракции остается 1—pdv/vm вещества.

Аналогично распределению по Крейгу и в этом случае пере-

нос растворенного вещества можно представить в виде бинома:

l(l-pdv/vj + pdv/vm]'=l (369)

Уравнение (369) целесообразно преобразовать следующим образом:

ои/Р = omU +Ч1Р) = vm(l + G) = vm (1+KV) = vm+Kva = vE (370) При этом условии уравнение (369) принимает вид

<371>

Этот бином разлагают, как было показано в разд. 38.3.5.2. После п ступеней распределения, т. е. при добавлении п раз по объему dv, образуется л+1 фракция (номера фракций изменяются от 0 до и). Относительную массу <рг вещества (в данном случае равную его абсолютному количеству, так как исходят из единичного количества), во фракции г после п распределений находят по уравнению, аналогичному (362):

Если я очень велико и dv/vc очень мало, т. е. при соблюдении обоих условий, которые должны выполняться в хроматографии, уравнение (372) переходит в выражение распределения Пуассона:

Подставив ndv — v, получают

где vlve — объем подвижной фазы в единицах объема тарелки, применяемый для развития хроматограммы. При большом г (г> 10) уравнение (374) с учетом приближения Стирлинга

(375) переходит в уравнение колоколообразной гауссовой кривой (376), которое значительно удобнее для практических расчетов при большом значении г:

ri-^f; ^^ЙЧ^] (375). (376)

Если первая производная уравнения (376) равна нулю, то максимум на кривой диаграммы ф—? v наблюдается при

(fAfcW^; Фм* = (2яг)-,/а (377), (378)

nvE~vR V>CM

Чтобы уяснить смысл уравнений (377) и (378), можно провести такой мысленный эксперимент. Предположим, что в хрома-

Рис. Д.76. Идеальная кривая элюнрования. п — число «теоретических тарелок» колонки; vE — эффективный объем «теоретической тарелки»; vR — удерживаемый объем; (р — доли элюированного вещества.

тографическую колонку, содержащую вещество в теоретической тарелке № 0, последовательно, маленькими порциями dv вводят чистую подвижную фазу и в то же время непрерывно определяют массу растворенного вещества в тарелке ft. В соответствии с уравнением (377) после г добавлений VE объемов Чистой подвижной фазы в тарелке № г находится максимально возможное для данной тарелки количество вещества <Ршах. Это иллюстрирует рис. Д.76. Если г самая нижняя из л + 1 тарелок колонки, т. е. г=п, то при прохождении объема nvE = vR чистой подвижной фазы получим максимум вещества. Объем vR называют удерживаемым объемом. Фронт растворителя появляется после добавления ndv чистого растворителя. Величину R находят из следующего соотношения:

Н v/(Fm + Fa) Fm + KF, (d/S>

Для бумажной хроматографии из практических соображений определяют

страница 82
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Анорганикум Том 2" (7.21Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
образование и карьера. учебный центр
дома в подмосковье с коммуникациями рига
Кликни на ссылку получи бонус на заказ с промокодом "Галактика" в KNS - 713985-B21 - у нас всегда дешево!
душ для дачи из поликарбоната цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)