Упрощенная HTML-версия
1.
При линейном характере изотермы адсорбции, т.е. в колонку нужно вводить
небольшие количества веществ;
2.
Частицы сорбента должны быть однородными, небольшого размера, правильной
сферической формы;
3.
Заполнение колонки сорбентом должно быть однородным, равномерным, без
полостей и каналов;
4.
Скорость потока ПФ должна быть оптимальной, ее выбирают с учетом параметров
колонки;
5.
Если НФ – жидкость, то ее толщина должна быть минимальной;
6.
Температура в колонке должна быть оптимальной и достаточно высокой.
Т.О., концепции теоретических тарелок позволяет рассчитать важные количественные
характеристики хроматографии. Однако, она по существу формальна, поскольку реальный
хроматографический процесс не является ступенчатым, а протекает непрерывно. На
помощь приходит
кинетическая теория хроматографии,
которая основное внимание
уделяет кинетике процесса, связывая высоту, эквивалентную теоретической тарелке, с
процессами диффузии, медленным установлением равновесия и неравномерностью
процесса. Согласно
уравнению Ван-Деемтера
, высота, эквивалентная теоретической
тарелке, связана со скоростью потока по следующей формуле:
H =
UC
U
B
A
где A, B, C – константы, U – скорость подвижной фазы.
Константа А характеризует действие вихревой диффузии, которая зависит от размера
частиц и плотности заполнения колонки. Величина В связана с коэффициентом
диффузии молекул в ПФ, т.е. учитывается действие продольной диффузии. Константа С
характеризует кинетику процесса сорбции-десорбции, массопередачу и другие процессы.
Для расчета оптимальной высоты, эквивалентной теоретической тарелке, можно
использовать формулу:
BC A H
опт
2
Таким образом, кинетическая теория дает основу для оптимизации
хроматографического процесса.
Возможность разделения смеси 2 веществ
зависит от коэффициента селективности:
M
R
M
R
ВА
t
A t
t B t
) (
) (
,
M
t
- время удерживания несорбируемого вещества. И
) (
A t
R
<
) (
B t
R
.
В то же время
) (
) (
,
AE
BE
ВА
где Е – коэффициенты распределения компонентов смеси.
Если α = 1 – разделения нет;
α >5 – легкое разделение, даже на малоэффективных колонках (N минимально);