Примечание. П (степень пропитки) = mнжф/ mносителя·100
%.
Во всех случаях применялись насадочные колонки диаметром
0,3 см длиной 200 см (для смесей типа 1-100 см). Объем пробы - 0,002 см3. Условные
обозначения в табл.1 традиционны для хроматографического анализа и поэтому приводятся
без расшифровки. Пример реальной хроматограммы - на рис.1а.
Компьютерные эксперименты проводили на ПЭВМ IBM PC 386
и 586 в диалоговом режиме. Программа "СHROMAT" написана на языке
Turbo Pascal, имеет стандартный пользовательский интерфейс, основанный на использовании
функциональных меню и диалоговых окон. Исходными данными для расчета служат: число
компонентов смеси (N = 1-5), длина хроматографической колонки в см (L =
1-5000), число теоретических тарелок колонки (ЧТТ = 1-100000), линейная скорость
движения подвижной фазы (ПФ) в колонке (, см/мин), фазовое отношение в колонке (). Для каждого
из компонентов пользователь вводит значение коэффициента распределения Кp (до
1000), относительное содержание компонента в смеси (%) и коэффициент чувствительности
детектора к данному компоненту (Кчувств). В ходе каждого эксперимента вводилось
значение ЧТТ, рассчитанное для соответствующей колонки по реальной хроматограмме
при вводе отсутствующего в исследуемых смесях чистого вещества, принадлежащего к
тому же гомологическому ряду. Справочные значения Кр использовали в случае н-алканов, для других смесей Кр заранее рассчитывали по временам удерживания.
Алгоритмы расчета по модели [1] предполагают следующие
допущения:
а) значения Кр постоянны для каждого компонента и не зависят
от концентрации (линейная равновесная хроматография при постоянной температуре);
б) для всех компонентов смеси ЧТТ принимается одинаковым;
в) расчет выполняется без учета взаимного вытеснения компонентов, то есть в однокомпонентном приближении.
Протокол компьютерного эксперимента содержит следующие
результаты расчета: общее время хроматографирования смеси tобщ; характеристики пиков
(абсолютное время удерживания, полуширину и относительную площадь), а также коэффициенты
разрешения Кразр рядом стоящих пиков. Протокол и модельная хроматограмма смеси выводятся
на экран, сохраняются на диске и могут быть выведены на печать. В протоколе также
указываются все введенные пользователем данные. Пример рассчитанной компьютером
хроматограммы - на рис.1б. Состав смеси и условия разделения на рис. 1а и 1б аналогичны.
Рис. 1. Хроматограмма смеси н-алканов: а - реальная; б
- модельная (смесь 1)
3. Результаты и их обсуждение
Для всех смесей вид реальных и рассчитанных хроматограмм
совпадал. По каждой смеси рассчитывали t/t
- относительную погрешность предсказания времен удерживания, которая для любого
компонента по абсолютной величине не превышала 20 % и, судя по знакам, имела случайный
характер. Одновременно оценивалась погрешность предсказания некоторых других характеристик
(табл. 2). Средняя величина t/t по каждой смеси
(в %) составляла для первой серии (н-алканы на сквалане) - 3.1, для второй (н-алканы
на апиезоне) - 7.9, для третьей (пестициды на SE-30) - 11.6 и для четвертой (алкилбензолы
на апиезоне) - 11.3. То есть, наблюдалось достаточно хорошее совпадение по временам
удерживания, средняя погрешность предсказания во всех исследованных случаях не превышала
12 % отн.
Таблица 2
Сравнение реальных и расчетных параметров удерживания и
разделения для алкилбензолов