Колонна состав: Бурильная колонна — Что такое Бурильная колонна?

Содержание

виды, особенности и этапы строительства

Содержание

1 Назначение
2 Виды
3 Особенности установки
4 Этапы строительства
5 Подготовка инструментов и материалов
6 Установка опалубки
7 Армирование
8 Бетонирование
9 Демонтаж опалубки
10 Вывод

Колонны из бетона представляют собой несущие конструкции, обеспечивающие зданиям вертикальную жесткость. По типу колонна бывает монолитная и металлическая, выбор которой зависит от требуемой несущей способности. Предназначение колонн – это служить опорой для верхних этажей, балконов, террас и других элементов построек. Бетонные колонны возможно изготовить своими руками, это могут быть обычные элементы из квадратной трубы или более оригинальные красивые конструкции, которые способны придать изюминку внешнему виду зданий.

Назначение

Колонна предназначена для декоративного оформления построек, а также выполняет функцию несущего элемента сооружений. Их монтируют на балконах, террасах, верандах, крыльце, в роли подпоры для поддержки перекрытий, для интерьера помещений и приусадебного участка. Из-за большой нагрузки на опоры их изготавливают, максимально придерживаясь, соответствия существующих норм и правил.

Вернуться к оглавлению

Виды

Бетонным колоннам присущи следующие виды:

квадратные;
круглые;
прямоугольные.

При работе с бетонной колонной различных видов выделяют следующие типы производственной технологии:

Сборные опоры представляют собой изготовленные на заводах конструкции, которые транспортируются на место работы, где происходит их установка. В сборных колоннах есть следующие преимущества: относительно низкая цена, скорость монтажа, быстрота высыхания раствора.
Монолитные. Заливка в формы осуществляется на строительном объекте. При работе с монолитными колоннами выделяют следующие преимущества: возможность следить за качеством укладки бетонного раствора, отсутствие протекания смеси. Из недостатков наблюдают: долгое время на изготовление, выжидание застывания смеси в форме.

Вернуться к оглавлению

Особенности установки

Необходимо помнить о соблюдении правил установки.

Квадратные опоры устанавливают по краям углов зданий и сооружений, крепят анкерами к потолку и основанию конструкции. Однако стоит обратить внимание, что установка своими руками квадратной трубы имеет трудоемкий и сложный процесс, поэтому опытные строители не рекомендуют заниматься монтажом такого вида колонн собственноручно. Опорные конструкции могут быть в виде кирпичной стены небольшой площади. На крыльцах или веранде устанавливают опоры из дерева или бревна.

При монтаже опорного элемента в бетонное основание, сначала крепят анкерами стальные стаканы, а потом устанавливают опору и бетонируют. Большое значение в строительстве домов играют опорные конструкции, размещенные в центре сооружения. В этом случае применяются колонные опоры с расчетным сечением металлической арматуры и с последующей заливкой бетонным раствором и установкой опалубки.

Бетонирование колонных элементов своими руками является важным мероприятием, которое следует выполнять с ответственностью и имея определенный багаж знаний и навыков по производству работ. Бетонирование в формы осуществляют беспрерывно, соблюдая горизонтальность положения, что поможет избежать образования промежуточных стыков холодка и убережет конструкцию от разрушения.

Вернуться к оглавлению

Этапы строительства

Строительство бетонных опор состоит из следующих этапов:

перед началом работ подготавливают нужные инструменты и материалы;
очищают поверхность от строительного мусора;
приступают к монтажу опалубки;
проводят работы по армированию;
далее следует залить бетонный раствор и после его высыхания провести демонтаж опалубки.

Бетонная смесь должна иметь пластичную консистенцию и после застывания быть прочной. На прочность конструкции влияют составляющие бетонного раствора и технические характеристики арматуры, которая должна иметь следующие свойства:

прочность;
легкость сваривания;
малую возможность образования на изделии коррозии;
хорошую адгезию.

Вернуться к оглавлению

Подготовка инструментов и материалов

Для качественной заливки опорной конструкции бетонным раствором понадобятся следующие инструменты, оборудования и материалы:

бетононасос;
прямоугольный уголок;
молоток;
строительный уровень;
проволока из металла;
деревянные распорки;
армированная сетка;
шуруповерт;
гвозди и шурупы;
широкие доски;
вибраторы;
прибор для перемешивания бетонной массы;
рулетка;
стальной прут;
анкера;
вода;
цемент;
песок;
известь.

Вернуться к оглавлению

Установка опалубки

Крепят опалубку, соблюдая прочность и надежность конструкции. Установка формы происходит с четырех сторон опоры с помощью распорок из дерева. Если колонна высокая – опалубку крепят с трех сторон, а четвертая сторона наращивается при заливке бетоном. Монтируя форму, соблюдают ровность сооружения, которую проверяют строительным уровнем. Выравненную опалубку крепят шурупами, с помощью которых держится смесь бетона внутри изделия. Далее проверяют прямоугольным уголком соответствие углов.

Вернуться к оглавлению

Армирование

Устанавливая колонну, применяют вертикальные арматуры, диаметр которых около 1,2 сантиметра и больше. Состоит вертикальная арматура из четырех стержней, которые располагаются по углам формы квадрата. Для облегчения монтажа арматуры, высота которой больше трех метров, оборудуют настилы с шагом в два метра.

Каркас опор собирается различными методами. Имея небольшие размеры, вес и объем опорной конструкции, каркас монтируют в будущую форму опалубки, выполняя работы своими руками методом кантования готового каркаса. При большом весе арматуры, ее основание собирают предварительно и связывают прутья уже на месте работы, где и устанавливают отдельные стержни. Размещая готовую конструкцию, применяют разнообразные доски и подпорки. Крепление друг с другом стержней арматуры происходит металлической проволокой, придерживаясь расстояния около сорока сантиметров.

Вернуться к оглавлению

Бетонирование

Схема бетонирования колонн.

Приступая к укладке бетонной смеси, обращают внимание на особенности бетона. Этот состав обладает подвижностью, что играет большую роль при бетонировании колонн. Подвижный бетон легко укладывается и в процессе работы не требует трамбовки вибраторами и привлечения бетононасосов. Бетонирование происходит ровными слоями в горизонтальном положении. Укладывая смесь, ее периодически трамбуют металлическими прутьями.

При необходимости уплотнения раствора. не обойтись без глубинного вибратора. Убирают пузырьки воздуха из бетона с помощью постукивания молотком по выставленной форме опалубки. Бетонируя колонны, периодически выравнивают по центру арматурный каркас. Для укладки раствора выбирают цемент, входящий в состав бетона марки М400, которого потребуется одна часть, также для приготовления смеси берут две части песка и по две части гравия и щебня. Сухие ингредиенты заливаются водой в объеме необходимом до получения однородной густой консистенции. По окончании процесса укладки приготовленной бетонной смеси приступают к монтажу арматуры, которую фиксируют анкерами.

Уложенный бетон оставляют высыхать в месте с оптимальными температурными условиями и влажностью. Поверхность бетона периодически орошают водой и при необходимости накрывают полиэтиленовой пленкой для избежания попадания на смесь атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Вернуться к оглавлению

Демонтаж опалубки

После того как бетонный раствор застынет и наберет своих максимально прочностных характеристик, приступают к демонтажу опалубки. Снятие опалубки доверяют квалифицированным рабочим. Демонтаж начинается со снятия боковых частей опалубки, которые не несут нагрузку на конструкцию. Важно демонтировать опалубку после того, как удостоверились в прочности бетона, которая устанавливается строительными нормами и правилами. Определяют прочность бетонного раствора в лаборатории, проводя пробные испытания образцов материала. Распалубка осуществляется по строгой последовательности, обеспечивающая сохранность элементов конструкции.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Для успешного изготовления бетонных колонн важно учитывать следующие моменты: вид грунта, высоту строительного объекта, климатические особенности местности и предназначение объекта строительства.

Соблюдая технологическую последовательность монтажа и правильность приготовления бетонного раствора, получится крепкая и надежная основа с большим сроком службы.

Описание ректификационной колонны SARGAS

Колонна SARGAS

Фотографии SARGAS

Модельный ряд

Технологическое описание

Состав ректификационной колонны SARGAS

1	Печь, 1 шт.
2	Куб, 1 шт.
3	Колонна, 1 шт.
4	Конденсатор, 1 шт.
5	Делитель, 1 шт.
6	Лестница с площадкой, 1 шт.
7	Холодильник остатка, 1 шт.
8	Сборник, 4 шт.
9	Система трубопроводов, комплект

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.

Хроматографические колонки — Химия LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 299

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 \(\PageIndex{1}\).

Таблица \(\PageIndex{1}\): В этой таблице показаны группы R, которые могут быть присоединены к силоксану, и для какого хроматографического метода они обычно применяются.
Группа R присоединена к силоксану	Применение метода хроматографии
Алкил	Обратная фаза
Фторалкил	Обратная фаза
Циано	Нормальная и обратная фаза
Амид	Обратная фаза
Амино	Нормальная и обратная фаза
диметиламин	Слабый анионообменник
Четвертичный амин	Сильный анионит
Сульфоновая кислота	Сильный катионит
Карбоновая кислота	Слабый катионит
Диол	реверс фазы
Фенил	Обратная фаза
Карбамат	Обратная фаза

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 \(\PageIndex{2}\).

Таблица \(\PageIndex{2}\): В этой таблице показаны некоторые стационарные фазы, используемые для разделения энантиомеров, и соответствующие хроматографические методы, к которым они применяются.
Стационарная фаза	Используемый(е) метод(ы)
Хелаты металлов	ГК, ЛК
Производные аминокислот	ГК, ЛК
Белки	ЛК
Спиралевидные полимеры	ЛК
Производные циклодекстрина	ГК, ЛК

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

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

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

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

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

Джонсон, Э.Л., Стивенсон, Р., Основная жидкостная хроматография; Varian Associates: Пало-Альто, Калифорния, 1978 г.
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

Chromatographic Columns распространяется по незаявленной лицензии и был создан, изменен и/или курирован LibreTexts.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Показать страницу TOC
№ на стр.
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 острые формы пиков, обеспечивают превосходную эффективность разделения и подходят для анализа с высокой чувствительностью.

При просмотре изображения поперечного сечения насадочной колонны 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

5.2. Тип колонки и влияние на разделение

Колонки с насадкой дают широкие пики, а капиллярные колонки дают острые пики.
Кроме того, капиллярные колонки дают более высокие пики, что позволяет обнаруживать более низкие концентрации (высокая чувствительность обнаружения). В этом преимущество капиллярных колонок.

Более острые пики обеспечивают лучшее разделение, но также сокращают время анализа.