Колонна состав: Бурильная колонна — Что такое Бурильная колонна?

Описание ректификационной колонны SARGAS

 Состав ректификационной колонны SARGAS

Описание процесса ректификации

Ректификация — процесс разделения смесей взаимно растворимых компонентов, различающихся по температурам кипения, путем противоточного многократного контактирования неравновесных жидкости и пара. Контактирование осуществляется, как правило, в колонных аппаратах на тарельчатых или насадочных контактных устройствах противоточно — пар снизу вверх, жидкость сверху вниз.

Колонный аппарат представляет собой вертикальную стальную трубу с размещенными внутри контактными устройствами. В тарельчатых колоннах контакт происходит ступенчато на отдельных ступенях, называемых тарелками (ситчатые, колпачковые, клапанные и т.д.), обычно путем барботажа пара сквозь слой жидкости или путем распылительного перемешивания, или другим способом, обеспечивающим максимально эффективный тепло- и массообмен. В насадочных колоннах контакт осуществляется непрерывно между паром и жидкой пленкой в слое насадки с развитой поверхностью, которой заполнена колонна (щебень, кольца, пружины, сетки и т.п.).

Жидкость, относительно богатая легкокипящими компонентами, имеющая относительно более низкую температуру, поступает на контактное устройство сверху. Пар, богатый высококипящими компонентами, имеющий более высокую температуру, поступает на контактное устройство снизу. На контактном устройстве жидкость и пар стремятся к равновесию путем тепло- и массообмена. Если равновесие между паром и жидкостью, покидающими контактное устройство достигается, то такое контактное устройство называется теоретической ступенью или теоретической тарелкой.

Простая дистилляция («самогонный аппарат») обеспечивает однократный хороший контакт жидкости и пара и эквивалентна одной теоретической ступени. Реальные тарелки промышленных колонн имеют эффективность 0,3…0,8 теоретической ступени. Для насадочных колонн есть величина, называемая высотой эквивалентной теоретической тарелке, — это высота слоя насадки, массообменная эффективность которого эквивалентна одной теоретической ступени. Эта высота может быть 100…600мм. На контактных устройствах пар обогащается низкокипящим компонентом, а жидкость высококипящим. Проходя последовательно ряд ступеней, жидкость и пар достигают заданных концентраций компонентов. Вверху колонны концентрируется низкокипящие компоненты, внизу — высококипящие. Наращивая число ступеней, можно получить любую заданную четкость разделения компонентов. По высоте колонны концентрации компонентов меняются иногда весьма нелинейно.

В аппаратах непрерывной ректификации сырье вводят примерно на середине высоты колонны, т.е. на ту тарелку, где концентрации компонентов примерно равны таковым у сырья. Сверху колонны отбирают дистиллят, богатый низкокипящими компонентами. Снизу отбирают остаток, богатый высококипящими компонентами. Пары с верхней тарелки колонны охлаждаются в конденсаторе, часть в виде паров или жидкости отбирается как дистиллят, остальное возвращается в колонну в виде жидкости. Жидкость с нижней тарелки нагревается в кипятильнике, часть жидкости отбирается как нижний продукт (остаток), остальное в виде пара возвращается в колонну.

Отношение массового расхода жидкости, поступающей из конденсатора в колонну, к массовому расходу дистиллята называется флегмовым числом. Отношение массового расхода паров из кипятильника к массовому расходу остатка называется паровым числом. Эти числа характеризуют режим работы верхней (выше питания) и нижней (ниже питания) секций колонны. Чем выше флегмовое (и паровое) число, тем легче (меньшим числом ступеней) достигается заданная четкость раделения смеси ректификацией, но также возрастают удельные затраты энергии и уменьшается производительность колонны. Флегмовое (и паровое) число не может быть меньше определенного минимального, при котором заданная четкость ректификации не достигается при сколь угодно большом числе ступеней.

При периодической ректификации в кипятильник соответствующего объема (называемый кубом колонны) загружается порция сырья, в процессе ректификации сырье не добавляют и состав кубового остатка непрерывно меняется от состава сырья до заданного высококипящего остатка. Соответственно сверху колонны отбирают дистиллят изменяющегося по времени состава. Если число компонентов смеси невелико (2…5), а количество ступеней и флегмовое число достаточны для сравнительно четкого разделения, то состав дистиллята и температура на верхней тарелке изменяется ступенчато, вначале дистиллят состоит из концентрированного самого низкокипящего компонента (назовем его первым компонентом), затем следует короткий переходный период, когда дистиллят представляет собой смесь переменного состава, в которой концентрация первого компонента убывает, а концентрация второго компонента возрастает, далее дистиллят состоит из концентрированного второго компонента, и т. д. для всех компонентов. Дистиллят переходных периодов традиционно называют bad cuts, его смешивают со следующей порцией сырья.

Если четкость разделения невелика и/или количество компонентов велико (нефтяные смеси), то ступенчатость состава дистиллята становится незаметной, состав дистиллята и температура на верхней тарелке меняются непрерывно. Многокомпонентные смеси могут быть разделены на индивидуальные компоненты повторной ректификацией узких фракций дистиллятов, содержащих уже небольшое число компонентов. Особенности ректификации нефтяных смесей обусловлены требованиями к качеству разделения на фракции и тем, что нефтяные смеси состоят из тысяч компонентов. Многокомпонентность нефтяных смесей обуславливает непрерывный состав дистиллята при периодической ректификации для любого практически достижимого числа ступеней и флегмового числа.

Качество разделения на фракции определяется по результатам простой дистилляции (стандарт ASTM D86) проб данной фракции, по температурам 5% и 95% отгона. Стандартами на соответствующие нефтепродукты определяется, что перекрытие температур 95% и 5% отгона между соседними фракциями должно быть не более 10…15С. Например, если 95% бензиновой фракции, полученной на данной колонне, отгоняется по D86 не более чем при 180С, то 5% дизельной фракции, полученной на этой же колонне, должно отгоняться по D86 не менее чем при 170С.

Аэрационная колонна для очистки воды от железа

Аэрационная колонна

Есть множество систем, позволяющих очистить воду от вредных и ненужных примесей. Организовать хорошую систему очистки воды у себя дома и при этом не переплатить лишнего поможет установка напорной аэрационной системы. Одним из элементов этой системы является аэрационная колонна, купить в сборе которую в нашем городе не составит труда. Чистую воду мы получим благодаря процессу аэрации.Во время этого процесса пузырьки кислорода проникают в толщу воды, тем самым насыщая её. Таким образом мы достигнем основной цели – химической реакции, при котором растворимое двухвалентное железо, находящееся в воде, изменяется в трехвалентную нерастворимую форму. Окись железа опустится в виде осадка. Кроме того, таким образом удаляются из химического состава воды различные виды газов. В итоге получится очистить воду.

Необходимость использования оборудования

Если Вы пользуетесь артезианской водой, то аэрационная колонна будет необходима. Ни для кого не секрет, что эта вода не пригодна для питья. В ней мало кислорода, но зато в химическом составе присутствует много ненужных элементов, таких как примеси железа, различные газов и т.п. Артезианская вода имеет даже специфический запах. Благодаря процессу аэрации большая часть молекул различных газов удаляется из химического состава воды. Применение аэрационной колонны позволяет забыть о коррозии в системе водопровода. Вода, очищенная другим способом, но не подвергшаяся процессу аэрации, может стать опять непригодной для питья. Так как восстановится сероводород.

Как работает аэрационная колонна

Аэрационная колонна представляет собой баллон из пластика, имеющий систему водоотводных трубок. Ей отведена роль контактной емкости, в которую поступает с помощью компрессора воздушная смесь, обогащённая кислородом. Эта смесь заполняется до половины баллона. После того, как вода вступила в контакт со смесью воздуха и произошел химический процесс окисления примесей железа, с помощью специального клапана выпускается лишний воздух и полученные в процессе газы. Этот клапан находится в верхней части колонны. С помощью погружного поплавка открывается выходное отверстие, через которое выходят образовавшиеся газы и лишняя воздушная смесь. После того как емкость освобождена от избытка воздуха и газа, поплавок возвращается в исходное положение, помогая уплотнителю закрыть отверстие. Колонна заполняется водой не полностью. Благодаря этому происходит вторичная аэрация воды. Так можно повысить качество воды. После того, как вода будет обогащена воздухом, а примеси железа окислятся, она будет выведена по коллектору наружу.Напорная аэрационная система состоит из: аэрационной колонны, компрессора, специального клапана, распылителя воздуха и автоматической системы управления.

Достоинства аэрационной колонны:

1. Во время аэрационной очистки с использованием аэрационной колонны не применяются химические реагенты, так или иначе влияющие здоровье потребителя воды.2. Аэрационная колонна высокопроизводительна, она способна переработать большой объём воды.3. Используемое для очистки оборудование доступно по цене для покупателя со среднестатистическим достатком.4. После процесса аэрации улучшается вкус и запах воды.5. Аэрационные колонны работают в автоматическом режиме по датчику потока.6. Они не требуют дополнительного обслуживания.7. Поставляются в едином корпусе.

Разновидности аэрационных колонн

Аэрационные колонны различаются между собой по типоразмеру баллона. Различаются следующие типоразмеры корпуса фильтра: 0844, 1035, 1044, 1054, 1252, 1344, 1354. От типоразмера аэрационной колонны зависит и производительность напорной системы очистки.

Аэрационная колонна, купить которую можно у нас, помогает решить проблему с питьевой очисткой воды. С помощью нее удаляется не только примеси растворенного двухвалентного железа, но и соединения марганца, аммиака, углекислого газа и растворенного сероводорода, а также ряд других газов. Так же благодаря её использованию улучшаются органолептические свойства воды и окисляется ряд других загрязнений.Напорная аэрационная система используется для получения очищенной воды в частных домах, в коттеджах, на дачах. Популярность этой системы достигнуто благодаря соотношению цены к получаемому результату.Вы решили установить на своем участке напорную аэрационную систему, которая будет безотказно работать долгие годы, обратитесь к нам. Если Вы воспользуетесь нашими услугами, то:1. Получите в качестве бонуса анализ воды бесплатно.2. Наши специалисты произведут бесплатный осмотр места.3. Получите качественный монтаж и пусконаладочные работы. После установки системы вода будет проверена на химический состав.4. Будете уверены в безотказности системы очистки, так на все оборудование предоставляется гарантия.

Избыток железа в воде — частое явление для скважин, колодцев и старых городских трубопроводов. Большая концентрация «феррума» делает воду непригодной для бытового использования. У нее ужасный вкус, бурый или желтый цвет, при мытье сушит кожу, плохо отстирывает одежду. И в долгосрочной перспективе употребление такой воды негативно скажется на здоровье. Лучшее решение проблемы — купить и установить дома систему фильтров с аэрационной колонной для очистки воды от железа. Аэрация — безопасный и эффективный способ обезжелезивания без применения химических реагентов. Оптимально подходит для домашней водоочистки.

Принцип работы аэрационной колонны

В воде железо присутствует в 2-х формах — двухвалентной и трехвалентной. 3-валентный «феррум» — это видимые частицы ржавчины, которые при отстаивании выпадают в осадок. 2-валентное железо нельзя увидеть невооруженным глазом. Оно растворено. В таком виде его нельзя отфильтровать. Механическое удаление возможно только в нерастворимой 3-валентной форме. Чтобы все железо приобрело 3-ю валентность его окисляют. При аэрации это происходит следующим образом:

1. В водопровод монтируется аэрационная колонна для очистки воды от железа. Объем емкости подбирается по величине водопотребления в доме
2. В аэрационный бак подается водопроводная вода и заполняет ее до определенной отметки
3. После заполнения емкости автоматически включается компрессор, который под давлением нагнетает в толщу воды воздух. Таким образом происходит насыщение воды кислородом
4. В присутствии кислорода происходит окисление 2-валентного железа до 3-валентного
5. Лишнее давление и воздух сбрасываются с помощью специального клапана, расположенного в оголовке аэрационной колонны

На этом заканчивается процесс аэрации, но не водоочистка. После аэрационной колонны воду нужно отфильтровать через слой засыпной загрузки, чтобы окисленное железо не попало обратно в водопровод. Для этого обычно используют фильтры с каталитическими загрузками типа Бирм, Сорбент АС/МС, Пиролокс. Они не только эффективно задерживают частицы ржавчины, но и дополнительно окисляют двухвалентное железо, которое пропустила аэрационная колонна. После этого, если проблема только в избыточном железе, очищенная вода подается в трубопровод и питает весь дом. Если же в воде обнаружены еще и другие примеси, в систему устанавливают дополнительные фильтры.

Преимущества установки аэрационной колонны

Аэрация — простой и безопасный метод окисления, не требующий применения опасных химических реагентов. Кроме этого, установка аэрационной колонны для очистки воды от железа имеет еще целый ряд преимуществ:

• Цена. Напорные аэраторы обойдутся дешевле других видов обезжелезивающих устройств. Не требуют замены фильтрующих материалов и элементов. Для работы устройства нужно только электричество и бесплатный кислород из воздуха

• Многофункциональность. Кроме железа убирается марганец, органические вещества, сероводород, аммиак, метан и другие токсичные газы. Вода обогащается кислородом

• Предотвращение потери давления. В устройстве предусмотрена компенсация потери давления

• Улучшение органолептических свойств. Благодаря кислородному обогащению улучшается вкус воды, она становится прозрачной и пахнет свежестью

Еще одно преимущество аэрации — высокая производительность. В комплексе с каталитическими фильтрами аэрационная колонна для очистки способна избавить воду от железа концентрацией до 30 мг/литр. Это эффективное, экономное и надежное устройство.

Химический анализ воды

Чтобы правильно подобрать водоочистное оборудование, нужно узнать состав воды из вашего источника водоснабжения. В «Профватер» мы делаем бесплатный экспресс анализ воды по 6 основным показателям:

• Цветность

Химический анализ обязательно производится перед началом расчета и проектирования водоочистного комплекса. Точные данные по водному составу позволяют собрать максимально эффективную систему водоочистки, которая качественно удалит из воды примеси, сделает ее мягкой, пригодной для питья и любого бытового использования.

В «Профватер» мы подбираем водоочистные системы индивидуально по водопотреблению и показателям химического анализа воды из вашего источника водоснабжения. Монтируем аэрационные колонны для очистки воды от железа, а также ставим обезжелезивающие и умягчающие засыпные фильтры. Выезд на объект, взятие проб воды и проверка водного состава бесплатно. Быстро доставим водоочистное оборудование в удобное для вас время и установим в домашний трубопровод. Дополнительно сделаем химический анализ воды после установки фильтров, чтобы убедиться в качестве их работы. На монтажные работы и оборудование даем расширенную гарантию.

Хроматографические колонки — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Хроматография — это аналитический метод разделения компонентов в смеси. Хроматографические колонки являются частью оборудования, используемого в хроматографии. Пять хроматографических методов, в которых используются колонки, — это газовая хроматография (ГХ), жидкостная хроматография (ЖХ), ионообменная хроматография (ИЭК), эксклюзионная хроматография (ЭХ) и хиральная хроматография. Основные принципы хроматографии применимы ко всем пяти методам.

Колонки для газовой хроматографии

В газовой хроматографии подвижной фазой является газ. Газохроматографические колонки обычно имеют длину от 1 до 100 метров. Газожидкостная хроматография (ГЖХ): Жидкая стационарная фаза связывается или адсорбируется на поверхности открытой трубчатой ​​(капиллярной) колонки или на твердом уплотненном носителе внутри колонки. Сопоставление полярностей аналита и стационарной фазы не является точной наукой. Оба должны иметь схожие полярности. Толщина стационарной фазы колеблется от 0,1 до 8 мкм. Чем толще слой, тем более летучим может быть аналит.

Колонки для высокоэффективной жидкостной хроматографии

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) — это разновидность жидкостной хроматографии, в которой используется подвижная жидкая фаза. Те же основные принципы газовой хроматографии применяются к жидкостной хроматографии. Существует три основных типа жидкостных хроматографических колонок: жидкость-жидкость, жидкость-твердое вещество и ионообменные. В жидкостно-жидкостных хроматографических колонках жидкая неподвижная фаза связана или абсорбирована на поверхности колонки или набивочного материала. жидкостно-жидкостные хроматографические колонки не так популярны, потому что они имеют ограниченную стабильность и неудобны. Разделение происходит между двумя разными жидкостями подвижной и неподвижной фаз. В жидкостно-твердых хроматографических колонках неподвижная фаза представляет собой твердое вещество, и аналит поглощается неподвижной фазой, которая разделяет компоненты смеси. В ионообменных хроматографических колонках неподвижной фазой является ионообменная смола, и разделение происходит при ионном обмене, который происходит между аналитом и неподвижной фазой.

Обычно ВЭЖХ имеет защитную колонку перед аналитической колонкой для защиты и продления срока службы аналитической колонки. Защитная колонка удаляет твердые частицы, загрязнения и молекулы, которые необратимо связываются с колонкой. Защитная колонка имеет стационарную фазу, аналогичную аналитической колонке.

Наиболее распространенные колонки для ВЭЖХ изготавливаются из нержавеющей стали, но они также могут быть изготовлены из толстого стекла, полимеров, таких как полиэфиртелкетон, комбинации нержавеющей стали и стекла или комбинации нержавеющей стали и полимеров. Типичные аналитические колонки для ВЭЖХ имеют длину от 3 до 25 см и диаметр от 1 до 5 мм. Колонки обычно прямые, в отличие от колонок GC. Частицы, заполняющие колонки, имеют типичный диаметр от 3 до 5 мкм. Эффективность жидкостных хроматографических колонок повысится, когда диаметр упакованных частиц внутри колонки уменьшится.

Уплотнительный материал

Колонки для ВЭЖХ обычно заполнены пленочными или пористыми частицами. Пелликулярные частицы сделаны из полимера или стеклянных шариков. Пелликулярные частицы окружены тонким однородным слоем кремнезема, полистирол-дивинилбензольной синтетической смолы, оксида алюминия или другого типа ионообменной смолы. Диаметр пелликулярных шариков составляет от 30 до 40 мкм. Пористые частицы используются чаще и имеют диаметр от 3 до 10 мкм. Пористые частицы состоят из диоксида кремния, полистиролдивинилбензольной синтетической смолы, оксида алюминия или другого типа ионообменной смолы. Силикагель является наиболее распространенным типом пористого материала для набивки частиц.

ВЭЖХ с разделительной фазой использует колонки с жидкой связанной фазой, в которых жидкая стационарная фаза химически связана с насадочным материалом. Набивочный материал обычно представляет собой гидролизованный диоксид кремния, который вступает в реакцию с покрытием связующей фазы. Обычными связующими покрытиями являются силоксаны. Относительная структура силоксана показана на рисунке \(\PageIndex{1}\).

Обратно- и нормально-фазовая ВЭЖХ

Для нормально-фазовой ВЭЖХ используются полярная неподвижная фаза и неполярная подвижная фаза. В нормальной фазе наиболее распространенными группами R, присоединенными к силоксану, являются: диол, амино, циано, неорганические оксиды и диметиламино. Нормальная фаза также является формой жидкостно-твердой хроматографии. Наиболее неполярные соединения будут элюироваться первыми при проведении нормально-фазовой ВЭЖХ.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Основная структура силоксана. Группы R могут варьироваться в зависимости от типа анализируемой колонки и анализируемого вещества. Эта фигура была создана с помощью ChemBioDraw Ultra 12.0.

ВЭЖХ с обращенной фазой использует полярную подвижную фазу и неполярную стационарную фазу. ВЭЖХ с обращенной фазой является наиболее распространенным методом жидкостной хроматографии. Группы R, обычно присоединенные к силоксану для ВЭЖХ с обращенной фазой, представляют собой: C ₈ , C ₁₈ или любой углеводород. Обратная фаза также может использовать воду в качестве подвижной фазы, что выгодно, поскольку вода дешева, нетоксична и невидима в УФ-диапазоне. Наиболее полярные соединения будут элюироваться первыми при выполнении ВЭЖХ с обращенной фазой. Посмотрите анимацию о принципе обращенно-фазовой хроматографии, чтобы понять ее принцип.

Ионообменные хроматографические колонки

Ионообменные колонки используются для разделения легко поддающихся ионизации ионов и молекул. Разделение ионов зависит от сродства ионов к неподвижной фазе, которая создает ионообменную систему. Электростатические взаимодействия между аналитами, подвижной фазой и неподвижной фазой способствуют разделению ионов в образце. Только положительно или отрицательно заряженные комплексы могут взаимодействовать с соответствующими катионитами или анионообменниками. Обычными наполнителями для ионообменных колонок являются амины, сульфокислота, диатомовая земля, стирол-дивинилбензол и сшитые полистирольные смолы. Некоторые из первых использованных ионообменников были неорганическими и изготавливались из алюмосиликатов (цеолитов). Хотя алюмосиликаты не получили широкого применения в качестве ионообменных смол.

Хроматографические колонки исключения размера

Хроматографические колонки исключения размера разделяют молекулы на основе их размера, а не молекулярной массы. Обычным насадочным материалом для этих колонок являются молекулярные сита. Цеолиты представляют собой обычное молекулярное сито, которое используется. Молекулярные сита имеют поры, в которые могут проникнуть маленькие молекулы, но не могут пройти большие молекулы. Это позволяет более крупным молекулам проходить через колонку быстрее, чем более мелким. Другими наполнителями для эксклюзионных хроматографических колонок являются полисахариды и другие полимеры, а также диоксид кремния. Размер пор для эксклюзионного разделения варьируется от 4 до 200 нм.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Схема столбца исключения размера. Более крупные частицы элюируются первыми, потому что они слишком велики, чтобы поместиться в порах. Самые маленькие частицы будут элюироваться последними, потому что они очень хорошо помещаются внутри пор. Эта фигура была создана с помощью Microsoft Paint.

Хиральные колонки

Хиральные колонки используются для разделения энантиомеров. Разделение хиральных молекул основано на стереохимии. Эти колонки имеют стационарную фазу, которая избирательно взаимодействует с одним энантиомером по сравнению с другим. Эти типы колонок очень удобны для разделения рацемических смесей. Некоторые стационарные фазы, используемые для разделения энантиомеров, показаны в таблице \(\PageIndex{2}\).

Эффективность колонки

Расширение пика или полосы снижает эффективность колонки. В идеальной ситуации должны быть разрешены острые пики. Чем дольше вещество остается в колонке, тем больше расширяются пики. Удлинение колонки — это способ улучшить разделение различных частиц в колонке. Колонка обычно должна оставаться при постоянной температуре, чтобы оставаться эффективной. Высота тарелки и количество теоретических тарелок определяют эффективность колонки. Повышение эффективности будет заключаться в увеличении количества тарелок и уменьшении высоты тарелок. 92\]

где \(t_R\) — время удерживания, \(W\) — ширина пика и \(W_{1/2}\) — половина ширины пика.

Высота, эквивалентная теоретической тарелке (HETP), определяется из уравнения:

\[H=L/N\]

или HETP также может быть определена по уравнению Ван Бемтера :

\[H= A+\dfrac{B}{u}+Cu\]

, где H равно HETP, A — термин для турбулентной диффузии, B — член для продольной диффузии, C — коэффициент массообмена между неподвижной и подвижной фазами , u — линейная скорость. Уравнение для HETP часто используется для описания эффективности колонны. Эффективная колонка будет иметь минимальное значение HETP. Высота тарелок газовых хроматографических колонок по крайней мере на один порядок больше, чем тарелок жидкостной хроматографической колонки. Однако столбцы GC длиннее, что делает их более эффективными. Колонки ЖХ имеют максимальную длину 25 см, тогда как колонки ГХ могут иметь длину 100 метров.

Ссылки

1. Скуг, Д., Холлер, Дж., Крауч, С. Принципы инструментального анализа, 6-е изд.; Томсон Брукс/Коул: Белмонт, 2007.

.

2. Пул, К.Ф. Сущность хроматографии; Эльзевир: Сан-Франциско, 2003.

.

3. Миллер, Дж.Дж. Хроматография: концепции и контрасты, 2-е изд.; John Wiley & Sons, Inc.: Хобокен, Нью-Джерси, 2005.

.

4. Равиндранат, Б., Принципы и практика хроматографии; Джон Вили и сыновья: Нью-Йорк, 1989.

.

5. Джонсон, Э.Л., Стивенсон, Р., Основная жидкостная хроматография; Varian Associates: Пало-Альто, Калифорния, 1978 г.
6. Браун, П.Р., Хартвик, Р.А., Высокоэффективная жидкостная хроматография. В химическом анализе; Winefordner, JD, Ed. Джон Вили и сыновья: Нью-Йорк, 1989; Том. 98; стр. 277-295

Хроматографические колонки распространяются под лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и были созданы, изменены и/или курированы LibreTexts.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. Хроматографические колонки

Колонка: SHIMADZU (Shimadzu Corporation)

Добавить закладку

• Колонки для газовой хроматографии

• Тип колонки и влияние на разделение

• Общее руководство по выбору столбца

5.1. Колонки для газовой хроматографии

В газовой хроматографии используются колонки двух типов: насадочные колонки и капиллярные колонки.

Насадочная колонка

Короткие, толстые колонки, изготовленные из трубок из стекла или нержавеющей стали, набивные колонки использовались с самых ранних стадий газовой хроматографии. Колонки с насадкой
дают пики с широкой формой и имеют низкую эффективность разделения, но также могут работать с большими объемами проб и не подвержены загрязнению. Они до сих пор используются в официальных аналитических методах и для газового анализа.

Капиллярная колонка

В настоящее время капиллярные колонки являются преобладающим типом колонок, которые дают пики острой формы, обеспечивают превосходную эффективность разделения и подходят для анализа с высокой чувствительностью.

При просмотре изображения поперечного сечения насадочной колонки видна трубка, заполненная твердым веществом, называемым насадкой. Насадочные колонки использовались на протяжении всей долгой истории газовой хроматографии, и для различных аналитических целей было создано множество различных насадочных колонок. Напротив, типичные капиллярные колонки состоят из тонкой трубки из плавленого кварцевого стекла с тонким внутренним покрытием из жидкой фазы. Капиллярные колонки были разработаны после насадочных колонок, и хотя типов капиллярных колонок меньше, их эффективность разделения значительно выше, чем у насадочных колонок.

 

 

Колонка с насадкой

Трубка из нержавеющей стали или стекла, заполненная твердым насадочным материалом (адсорбирующим материалом или материалом подложки, покрытым или пропитанным твердой фазой).

 

 

• Внутренний диаметр: от 2 до 4 мм
• Длина: от 0,5 до 5 м (чаще всего 2 м)
• Набивка: Подложка с содержанием жидкой фазы от 0,5 до 25 % (перегородочный материал) или без жидкой фазы (адсорбирующий материал)
• Жидкая фаза: доступно несколько типов

 

 

Капиллярная колонка

Типичная капиллярная колонка представляет собой тонкую трубку из плавленого кварцевого стекла, футерованную жидкой фазой или адсорбирующим материалом, или имеющую слой химической связи. Тонкие металлические трубки также иногда используются в качестве капиллярных колонок.

 

Колонка PLOT
(содержит иммобилизованный пористый полимер/оксид алюминия и т. д.)

 

WCOT или колонка химического связывания
(футеровка жидкой фазой или химическим связующим слоем)

• Внутренний диаметр: 0,1, 0,25, 0,32, 0,53 мм
• Длина: от 5 до 100 м (чаще всего 30 м)
• Материал: стекло из плавленого кварца
• Жидкая фаза: хорошее разделение, но меньшее разнообразие, чем набивные колонки

Наверх страницы

5.