Использование модели теоретических тарелок для компьютерного прогнозирования характеристик хроматографического разделения

Классическая модель («теория тарелок») была создана для объяснения процесса разделения веществ в хроматографической колонке.

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

Использование
модели теоретических тарелок для компьютерного прогнозирования характеристик хроматографического
разделения

Е.А. Петрук, А.В. Лавренов, Омский государственный университет, кафедра химии нефти
и аналитической химии,


1. Постановка задачи


Классическая модель [1] ("теория тарелок") была
создана для объяснения процесса разделения веществ в хроматографической колонке.
Так как эта модель рассчитана для весьма идеализированного случая линейной равновесной
хроматографии [2], то после появления более общих и гораздо более сложных моделей
(см.обзор [3]) теория тарелок применяется ограниченно, в основном для учебных целей.
В частности, с ее помощью на качественном уровне объясняют форму хроматографического
пика, демонстрируют влияние различных факторов на качество разделения двух веществ
и т.п.[4]. При этом вопрос, можно ли с помощью модели [1] точно предсказывать времена
удерживания и другие характеристики хроматографического разделения реальных смесей,
не рассматривается [3].


Ранее в ОмГУ для учебных целей авторами этой статьи была
разработана программа "Сhromat", позволяющая моделировать на ПЭВМ хроматографическое
разделение смесей и демонстрировать (с применением эффекта мультипликации) постепенное
разделение компонентов смеси по мере продвижения их по длине колонки [5]. Алгоритмы
этой программы основаны на модели [1] в элюционном варианте хроматографического
процесса. Цель настоящей работы - проверить, можно ли использовать алгоритмы типа
[1] и основанные на них программы для прогнозирования реальных хроматограмм, насколько
точно при этом предсказываются времена удерживания компонентов. При благоприятном
результате проверки в дальнейшем можно было бы выявить граничные условия адекватного
прогноза.


Для проверки были использованы реальные смеси различного
состава (н-углеводороды, алкилбензолы, пестициды и др.), которые разделяли на колонках
разного типа. Параллельно проводили компьютерные эксперименты по моделированию соответствующих
хроматограмм и сопоставляли полученные результаты.


2. Методика эксперимента


По методу ГЖХ в изотермическом режиме получали реальные
хроматограммы 4- и 5-компонентных смесей разного состава (табл.1) с концентрацией
компонентов одного порядка. Условия хроматографирования также показаны в табл.1.


Таблица 1


Условия хроматографирования экспериментальных смесей













 


Смесь


Хроматограф


Детектор


НЖФ





П, %


Ткол, K


, см/мин


1


н - алканы (С5 - С9)


ЛХМ-8МД


Катарометр


Сквалан


0.05


15


353


475.7


2


н - алканы (С5 - С9)


Цвет-106


ПИД


Апиезон L


0.03


11


373


571.4


3


Пестициды


Кристалл-2000


ДЭЗ


SE-30


0.04


15


473


450.0


4


Алкилбензолы


Цвет-106


ПИД


Апиезон


0.03


11


373


571.4


Скачиваний: 1
Просмотров: 0
Скачать реферат Заказать реферат