Strömungsvorgänge in Säulen und ihre Bedeutung in der Säulenchromatographie

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Abstract
Von den vielen Möglichkeiten, Strömungswiderstände in offenen und gepackten Rohren zu definieren, ist die Verwendung der Permeabilität eine der zweckmäßigsten. Die theoretische Berechnung der Permeabilität wird diskutiert im besonderen Hinblick auf die angenommenen Randbedingungen und Voraussetzungen, um Überinterpretationen vermeiden zu helfen. Das Konzept des hydraulischen Radius wird untersucht. Eine ausführlich gebrachte Ableitung der Kozeny‐Carman‐Beziehung läßt diese bei kritischer Betrachtung als semiempirisch erscheinen. Zur Berechnung der Permeabilität regelmäßig gepackter Säulen werden Faustformeln gebracht.Der Einfluß der Sekundärströmung auf den Strömungswiderstand gebogener Rohre ist praktisch vernachlässigbar. Es wird versucht, eine qualitative Deutung der dabei auftretenden Phänomene zu geben. Die in der Literatur zu findenden Definitionen des Begriffs “laminar” werden verglichen und ihre Widersprüche herausgestellt. Eine neue pragmatische Definition des laminaren Strömungsbereichs wird zur Diskussion vorgeschlagen.Der starke Einfluß; der Strömung auf das Verweilzeitspektrum in geraden offenen Rohren wird beschrieben anhand der Theorien von Taylor und Aris. Die Ausnutzung der Sekundärströmung bei gebogenen offenen Rohren bringt teilweise große Verbesserungen in der Bandenverbreiterung, jedoch in für die Säulenchromatographie unbrauchbaren Geschwindigkeitsbereichen. Erst die Verwendung der Sekundärströmung in Verbindung mit einer fortwährenden Störung des Strömungsprofils hat praktisch nutzbaren Erfolg. Daraus könnte sich eine Chance ergeben, Kapillarkolonnen in der schnellen Flüssigkeitschromatographie zu verwenden, sofern geeignete stationäre Phasen gefunden werden.

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