Экология и производственная безопасность

202 Затем в поток газоносителя на вхо- де в колонку вводят порцию анализиру- емой смеси компонентов, например, А, В, С и D . Под действием потока подвиж- ной фазы газоносителя компоненты сме- си перемещаются вдоль колонки. Так как сорбируемость компонентов исходной газовой смеси различна, то скорость пе- редвижения компонентов будет неоди- наковой – хорошо сорбируемые компо- ненты будет «садиться» на сорбенте ко- лонки сразу и, соответственно, скорость перемещения будет меньше (в примере, показанном на рис. 1, сначала сорбиру- ется компонент А ). Детектор на выходе из колонки автоматически непрерывно и последовательно определяет концен- трацию разделенных (сорбированных) компонентов смеси. При этом сигнал детектора фиксируется самописцем на диаграмме, называемой хроматограм- мой (рис. 1, б ). Пики хроматограммы возвышаются над нулевой (базовой) линией, уровень которой до начала и после окончании анализа находятся на одной горизонтальной линии. Каждому пику соответствуют индивидуальные параметры – высота, площадь, ширина у основания, местоположение.Диффузи- онные процессы, происходящие в под- вижной и неподвижной фазах, обуслов- ливают размытость границ, которая все более проявляется в менее сорбируемых (более летучих) компонентах смеси, т.е. с увеличением времени «прогона» (слева направо на хроматограмме) сме- си через колонку внешние границы пи- ков (зон сорбируемости) становятся все менее четкими. Степень размытости гра- ниц зависит от равномерности распре- деления концентрации компонента сме- си по площади пика на хроматограмме – чем больше к вертикальной оси пика сосредоточена концентрация сорбиро- ванного компонента, тем меньше кон- центрация этого компонента по краям пика и, соответственно, более размыты его границы (зоны) (меньше эффек- тивнсть разделения). Время от начала ввода исходной пробы воздуха до мо- мента записи вершины пика называет- ся временем удержания. Основными критериями, опреде- ляемыми по хроматограмме и характе- ризующими процесс хроматографии, яв- ляются: объем удержания, эффектив- ность разделения, степень разделения компонентов смеси . Объем удержания (или удержи- ваемый объем ) i- го компонента можно рассчитать по следующим уравнениям: V i = V m + K i V s , где V i – объем удержания i -го компонен- та; V m – мертвый объем колонки или объем удержания несорбирующегося компонента (на рис. 1, а компонента А ); V m определяется по уравнению: V m = Ft m , где F – объемная скорость подвижной фазы; t m – время удержания несорбиру- ющейся фазы; K i – константа распреде- ления, равная отношению концентрации i -го компонента в подвижной и неподвиж- ной фазах; V s – объем неподвижной фазы. Объем V i можно определить по уравнению: V i = Ft i , где t i – время удержания i- го компонента. Эффективность разделения ха- рактеризуется числом теоретических та- релок N и высотой колонки Н , эквива- лентной теоретической тарелке; N и Н определяются по следующим формулам: N = 16( t i /  t i ) 2 , где  t i – ширина у основания пика на хроматограмме; Н = L / N , где L – длина колонки. Хро-Хро