Використання
моделі теоретичних тарілок для комп'ютерного прогнозування характеристик хроматографічного
поділу
Е.А. Петрук, А.В. Лавренов, Омський державний університет, кафедра хімії нафти
та аналітичної хімії,
1. Постановка завдання
Класична модель [1] ( "теорія тарілок") була
створена для пояснення процесу розділення речовин в хроматографічне колонці.
Тому що ця модель розрахована для вельми ідеалізованого випадку лінійної рівноважної
хроматографії [2], то після появи більш загальних і набагато більш складних моделей
(см.обзор [3]) теорія тарілок застосовується обмежено, в основному для навчальних цілей.
Зокрема, з її допомогою на якісному рівні пояснюють форму хроматографічного
піку, демонструють вплив різних факторів на якість розділення двох речовин
і т.п. [4]. При цьому питання, чи можна за допомогою моделі [1] точно передбачати часи
утримування та інші характеристики хроматографічного поділу реальних сумішей,
не розглядається [3].
Раніше в ОмГУ для навчальних цілей авторами цієї статті була
розроблена програма "Сhromat", що дозволяє моделювати на ПЕОМ хроматографічне
розділення сумішей і демонструвати (із застосуванням ефекту мультиплікації) поступове
розділення компонентів суміші в міру просування їх по довжині колонки [5]. Алгоритми
цієї програми засновані на моделі [1] в елюціонном варіанті хроматографічного
процесу. Мета цієї роботи - перевірити, чи можна використовувати алгоритми типу
[1] і засновані на них програми для прогнозування реальних хроматограм, наскільки
точно при цьому передбачається часи утримування компонентів. При сприятливому
результаті перевірки надалі можна було б виявити граничні умови адекватного
прогнозу.
Для перевірки були використані реальні суміші різного
складу (н-вуглеводні, алкілбензоли, пестициди та інші), які розділяли на колонках
різного типу. Паралельно проводили комп'ютерні експерименти з моделювання відповідних
хроматограм і зіставляли отримані результати.
2. Методика експерименту
За методом ГЖХ в ізотермічному режимі отримували реальні
хроматограм 4 - і 5-компонентних сумішей різного складу (табл.1) з концентрацією
компонентів одного порядку. Умови хроматографірованія також показані в табл.1.
Таблиця 1
Умови хроматографірованія експериментальних сумішей
Суміш
хроматограф
Детектор
НЖФ
