Расчеты в хроматографии

1. Свободный объем колонки (объем подвижной фазы).

Свободным объемом (Vm) хроматографической колонки считается объем подвижной фазы между верхней и нижней границами набивки. Экспериментально принято определять свободный объем, как общий удерживаемый объем такого компонента, который практически не удерживается на сорбенте. Однако не следует забывать, что из полученного результата следует вычесть объемы, которые не заполнены сорбентом. Это, прежде всего, объемы соединительных трубок и регистрирующего датчика. Не все помнят о том, что из полученной экспериментальной величины Vm следует еще вычесть половину вводимого объема пробы! Таким образом, свободный объем колонки равен

где

Vmro - общий удерживаемый объем не удерживаемого компонента смеси;

Vo - объем, не занятый сорбентом;

Vin - объем вводимой пробы.

2. Объем пробы.

Объем пробы является третьим по значению параметром, влияющим на ширину хроматографических пиков. Первыми, без сомнения, являются удерживаемый объем и число теоретических тарелок. Проба влияет на ширину пика не только своей величиной, но и видом своего концентрационного профиля. Опыт показывает, что в зависимости от конструкции устройства ввода пробы, проба претерпевает изменения до того, как она достигнет сорбента. Изменения состоят в том, что концентрация вещества в разных местах будет неодинакова, т. е. концентрационный профиль может существенно отличаться от прямоугольной формы. Скорее всего, профиль может иметь вид кривой Гаусса.

Рассмотрим на примере этих 2-х случаев вклад пробы в ширину хроматографического пика. Для прямоугольного концентрационного профиля вклад объема пробы выражается следующей формулой:

где

 - ширина пика на расстоянии полувысоты от основания пика;

 o - ширина пика при исчезающе малом объеме пробы;

Vin - объем пробы.

Это формула верна при 0<= Vin/ o <= 2.

Если концентрационный профиль пробы представляет собой кривую Гаусса, то ширина пика равна

где

 in - ширина кривой концентрационного профиля.

Сравнение этих 2-х формул показывает, что при небольших величинах объема пробы ход закономерности фактически идентичен. Можно сказать, что

Отсюда следует, что при небольших объемах пробы нет большой необходимости в выяснении вида концентрационного профиля.

3. Расчет числа теоретических тарелок.

Наиболее распространены 2 формулы для расчета числа теоретических тарелок:

где

Vr - удерживаемый объем компонента смеси;

Vmr - общий удерживаемый объем компонента смеси (Vmr = Vr + Vm);

Другое по теме

Аппараты для воздействия на водонефтяные эмульсии магнитным полем
В статье проведен анализ водонефтяных эмульсий Волковского, Южно-Ягунского и Арланского месторождений, а также известных методов и способов, направленных на разрушение водонефтяных эмульсий. Подробно рассмотрены установки для обработки эмульсий электромагнитным полем, показаны их технические характеристики и результаты ...

Предельные, или насыщенные, углеводороды ряда метана (алканы, или парафины)
Алканы, или парафины — алифатические предельные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода связаны между собой простой (одинарной) (s-связью. Оставшиеся валентности углеродного атома, не затраченные на связь с другими атомами углерода, полностью насыщены водородом. Поэтому предельные (насыщенные) углеводороды ...