Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Розрахунки у фронтальній хроматографії - Наука й техніка

Немирівський А.М.

Я не можу стверджувати, що фронтальна хроматографія і супутні їй розрахунки часто використовуються в хроматографическом світі. Область застосування фронтальної хроматографії обмежена зазвичай препаративних дослідженнями. Однак непопулярність означає непотрібність!

Для розрахунку ефективності хроматографічних колонок, виходячи з даних фронтальної хроматографії, зазвичай використовується наступна формула:

 (1)

Позначення можна зрозуміти з малюнка.

У цього виразу є один серйозний недолік - немає зв'язку з закономірністю перерозподілу речовини в хроматографічних системах при звичайних умовах, тобто при малому обсязі проби. Дійсно, знайти сувору логічний зв'язок між наступними формулами досить важко:

 . (2)

Зв'язок же повинна бути, так як фронтальна хроматографія є окремим випадком хроматографії при звичайних умовах. При таких міркуваннях логічніше б виглядала формула

.

Мої пошуки в науковій літературі ні до чого не привели. А якщо вищезгаданої зв'язку немає, то і цінність формули (1) значно знижується.

Для виправлення становища, я зробив певні кроки, що дозволяють вивести формулу, яка не перечила б загальним хроматографическим поглядам.

Так як для фронтальної хроматографії передбачається, що обсяг проби необмежено великий, то переміщення хроматографічної зони розглядається як сумарний результат руху безлічі хроматографічних піків, утворених обсягом однієї проби. При цьому фронтальна крива може бути описана наступним чином:

 , (3)

де

Сmax, s0- висота і ширина хроматографічного піку, отриманого при обсязі проби, рівному обсягу однієї теоретичної тарілки;

Vm- вільний об'єм колонки;

x - осьова координата, одиниця якої дорівнює ширині піка на висоті Cmax / 2 від основи.

Не викликає сумніву, що Сmaxs0N / Vm = 0,94Cin, так як добуток висоти піка на його ширину пропорційно величині концентрації вихідної проби. У зв'язку з цим

 (4)

Використовувати цей вираз на практиці не представляється можливим, так як інтеграл від функції Гаусса в невизначеному вигляді не наважується! Виходом з ситуації може бути наближене рішення цієї задачі. На шляху вирішення не заважає зробити наступне перетворення:

 (5)

Подальші міркування будуть дещо несподіваними!

Другий доданок при уважному розгляді дуже нагадує половину висоти піка за умови, що обсяг проби становить 2x. Що може дати нам це спостереження? Виявляється, що багато! Оскільки вплив обсягу на ширину піку було детально вивчено раніше в попередній роботі, то висоту піка (СІСХ) можна обчислити як результат ділення кількості речовини в пробі на ширину піку.

 З 'max = 0,94 C in 2x / s, (6)

де

2x - обсяг проби;

С'max, s - висота і ширина піку, утвореного об'ємом проби 2x.

(Звичайно, можна заперечити того, що кількість речовини дорівнює добутку висоти на ширину піку в умовах великого об'єму проби, але про це я пропоную на час забути. Якщо кінцеві висновки, засновані на цьому припущенні будуть задовільними, то і не варто цими проблемами забивати голову !)

Попередня робота "Вплив об'єму проби на хроматографічний процес" показала, що

s = 0,257 (2x) 2 + 1.

Однак якщо бути відвертим, коефіцієнт 0,257 у формулі використовується тільки для того, щоб розширити робочий інтервал обсягу проб. Насправді для невеликих обсягів проб коефіцієнт дорівнює 0,235. Комбінуючи (6) і (7) отримаємо

 (8)

Повертаючись до вираження (5) ми отримаємо функцію, що описує фронтальну криву:

 (9)

Зробивши такий важливий висновок, пора подумати про правомірність зроблених раніше припущень *). Іншими словами, наскільки отримана функція точно описує фронтальну криву. Перевірити це нескладно. Треба порівняти графік, отриманий рішенням функції (3) чисельним способом, і графік нової функції. Результати порівняння показані на малюнку. У діапазоні x від -1 до 1 похибка апроксимації не перевищує 0,5 10-2Сin. З цього випливає, що нова функція задовільно описує 95% фронтальної кривої по висоті.

Однак нам належить вирішити головне завдання: як отримати формулу для розрахунку ефективності хроматографічної системи, виходячи з даних фронтальної хроматографії.

Я буду виходити зі своїх особистих досягнень

N = 5,545 VrVmr / s02,

які детально викладені в попередній роботі "Розрахунок ефективності хроматографічних систем".

Що ми повинні перетворити в цій формулі, щоб отримати формулу для розрахунку ефективності для фронтальної хроматографії? Перш за все, слід знайти таку ділянку на фронтальній кривої, який був би рівний s0 / (5,545) 1/2, так як цей крок дозволить ліквідувати коефіцієнт 5,545. Використовуючи нашу нову формулу, нескладно знайти С / Сinпрі x = ± 1 / (5,545) 1/2. Отримана величина становить 0,159, тому

 (10)

Подібного роду формул можна отримати ціле сімейство. Наприклад, на практиці зручніше використовувати формулу з (Vmr- V0,25):

 (11)

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.novedu.ru/
Європа 1918 - 1923 років
По матеріалах лекцій по історії західної цивілізації XX віку Б. М. Меєрсона і Д. В. Прокудіна Отже, 11 листопада 1918 року в штабному вагоні командуючого союзними військами маршала Фоша в Компьенськом лісі представник німецького уряду Ерцбергер підписав акт про капітуляцію німецьких військ.

Вимірювання поверхневого натягу методом лежачої краплі (газового бульбашки)
Метод заснований на визначенні діаметра і висоти газового бульбашки або краплі. Великі розміри бульбашки сприяють його деформації в напрямку сили земного тяжіння. Крім цього на деформацію впливає поверхневий натяг середовища, в якому знаходиться бульбашка. Якщо мова йде про краплі, то кривизну

З чого починається харизма
Харизма проявляється в певних умовах, при зникненні яких вона знижується і пропадає. Прояв харизми здійснюється за алгоритмом. Для його запуску вона повинна бути затребувана ситуацією, підживлюватися енергією і сприйматися іншими людьми. Георгій Якович Кропін, тренер-консультант, що спеціалізується

Сірководень
Інформація загального характеру. Молекула Н2S має структуру рівнобедреного трикутника з атомом сірки в центрі [d (HS) = 133 пм, кут HSH = 92 °]. Сірководень являє собою безбарвний і вельми отруйний газ, вже 1 частина якого на 100 000 частин повітря виявляється по його характерного запаху (тухлих

Іспит з хімії за 9 клас
Квиток № 1 1. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва. Закономірності зміни властивостей елементів малих періодів і головних підгруп залежно від атомного (порядкового) номера. 2. Досвід. Отримання і збирання оксиду вуглецю (IV). Проведення реакцій, що підтверджують

Конвенциональность істини і значення
Млинців А.К. 1. Узгодження концептуальних схем Релятивістські уявлення звичайно розвиваються в термінах когерентної теорії істини[21], висхідної в сучасній традиції до Ф. Бредлі. З огласно когерентної теорії, міра істинності висловлювання визначається його роллю і місцем в деякій концептуальній

Фашизм в Італії
По матеріалах лекцій по історії західної цивілізації XX віку Б. М. Меєрсона і Д. В. Прокудіна 1. Саме слово "фашизм" традиційно асоціюється з Німеччиною 1933 - 1945 років. Це пов'язано з типово радянською точкою зору, яка бачить в режимах Гитлера і Муссоліні єдину силу, що є реакцією

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати