химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

стью выражается уравнением Гаусса следующего вида:

которое является уравнением хроматографической кривой. Максимуму этой кривой отвечает условие

Эти выражения позволяют найти весьма важную величину—число эффективных теоретических тарелок, определив положение максимума хроматографической полосы и характеристику ее размывания, выражаемую шириной полосы на разных высотах. В соответствии с выражением (59)

п

"макс

(71)

где —объем газа-носителя, протекающий через колонку к моменту прохождения у ее выхода максимума полосы (т. е. объем удерживания при нулевом перепаде давления). На соответствующих высотах полуширина хроматографи-ческих полос в единицах объема газа выражается следующими формулами:

A2V = 1,18 09 /7» A3V — 2с3 Y п Из выражений (71) и (72) следует, что

U8 Ул ^2

п

A*V

)'- (Ш

(72)

(73)

Таким образом, зиая удерживаемый объем и ширину или полуширину хроматографической полосы, например полуширину на половине высоты AzV, можно найти число эквивалентных теоретических тарелок колонки.

Н

Высота эквивалентной тео' ретической тарелки (ВЭТТ)

(74)

в частности

И = I

п

(75)

то

& А

\

Tjoo

\f-——

Рис. 17. Форма хроматографической полосы (теория тарелок).

откула видно, что ВЭТТ увеличивается при увеличении размывания полосы, т. е. размывание ведет к ухудшению работы колонки*.

Полезным показателем работы газо-хроматографической колонки являет ся критерий разделения

Rl

(A3V), + (Д.Ю,

(76)

где V^J—K^J—разность положений максимумов полос разделяемых компонентов 1 и 2, а (ЛзК)з и (ДзУ)!— полуширина (на нулевой высоте) соответствующих полос (иногда используют полуширины на половине высоты). Тяк как по определению (57) &Э=И-У0К~УЯК, то

VR2 — VRl га п (у»а — f.i) ~ nva (К2 — /С,)

и

(A3V)2 + ^ 2Va V « (Ki + К,)

п ^тому критерий разделения

t /п КА—Кх

(77)

2 Ка + ^

где Кг и Ка—константы равновесия изотерм распределения Генри для компо-ненюв 1 и 2. Из выражен и- (76) видно, что при хорошем разделении критерий разделения fc>l.

Ьсли обозначить К2^К1~ч], то •>

*-^"^f (77а>

Нслн ^=2, то ?«0,16-?/Г и прн 100 &ж1,7, т. е. полосы разойдутся, а если -«3=1,1, то fr«0,025y^п и при том же п=100 ?~0,25, т. е. полосы не разойдутся. Отсюда . щно, что критерий разделения быстро падает при сближении констант Г^нри для разделяемых компонентов. Для хорошего разделения в последнем примере (при tj=l,l) потребуется колонка с гораздо большим числом тарелок; например, прн /г=10 ООО величина kzz2,b, т, е. те же компоненты хорошо разделятся.

§ 6. Диффузионное и кинетическое размывание хроматографических полос. Зависимость эффективности газохроматографнческоб колонки от скорости газа

В теории тарелок реальный непрерывный хроматографнческий процесс был заменен эквивалентным по результатам идеальным равновесным периодическим процессом, при котором размывание полосы компонента в газе-носителе вызывалось последовательной серией равновесных распределений этого компонента между подвижной газовой и неподвижной твердой или жидкой фазами на отдельных ступенях колонки. В начале предыдущего параграфа (см. стр. 575) было отмечено, что физические причины размывания хроматографической полосы различны: они связаны как с процессами диффузии в движущемся газе и в порах адсорбента или носителя, так и со сложными процессами массооб-мена между газом и неподвижной фазой. Удобно, однако, описать все этн процессы единообразно как процессы диффузии, приписывая и процессу массооб-мена эквивалентный по результатам процесс диффузии с соответствующим эффективным коэффициентом диффузии. Это позволяет представить суммарный процесс размывания хроматографической полосы как процесс, эквивалентный процессу днффузнн с эффективным коэффициентом диффузии, равным сумме эффективных коэффициентов диффузии отдельных его стадий. После этого для нахождения формы хроматографической полосы можно воспользоваться известным уравнением молекулярной диффузии, введя в него этот суммарный эффективный коэффициент.

Рассмотрим теперь схематически и приближенно следующие процессы в реальной неравновесной хроматографической колонке.

ПРОДОЛЬНАЯ диффузия В ГАЗЕ. Молекулы интересующего иас компонента газовой фазы, увлекаемые потоком газа вдоль колонки, вместе с тем двигаются хаотически во всех направлениях. Их движение в направлении, перпендикулярном оси колонки, не приводит К размыванию полосы, ио их хаотическое движение вдоль потока (вперед и назад) способствует размыванию полосы.

За время х вследствие диффузии молекула смещается на расстояние А, которое связано со временем х уравнением Эйнштейна:

Да = 2Dx (78)

где D—коэффициент молекулярной диффузии в газе. В случае колонки с насадкой коэффициент продольной диффузии Da отличается ОТ коэффициента свободной молекулярной диффузии D вследствие того, что путь между зернами является извилистым. Это учитывают, вводя множитель т:

Dn = TD (71)

причем коэффициент «извилистости зависит от размеров и формы зерен

и их упаковки.

Омывание ЗЕРЕН НАСАДКИ

страница 212
< 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

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


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

 

 

Реклама
режим работы табличка png
новосибирск гостиница сибирь рядом с жд вокзалом
sofclear enhance рязань
скв сыпь

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
(14.12.2017)