ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура поверхности и свойства полярных адсорбентов из "Жидкостная хроматография нефтепродуктов" Линейная изотерма адсорбции (кривая J) предпочтительна для жидкостной адсорбционной хроматографии. В этом случае увеличение концентрации растворенного вещества (пробы) не вызьшает изменения времени удерживания, так как скорость адсорбции остается постоянной. При линейной изотерме адсорбции распределение концентраций вещества в хроматографической зоне (пике на хроматограмме) описывается кривой Гаусса (симметричный пик). Такой тип изотермы сорбции характерен дпя рашредепвтельной хроматографии, например жидкостно-жидкостной, но не всегда удается создать такие условия в жидкостно-адсорбционной зфоматографии [5]. [c.15] Понятие линейная емкость иллюстрирует рис. 4. При вводе образ1Щв количестве, меньшем 10 г г коэффициент не зависит от размера пробы. При размере пробы более 10 гт К начинает резко уменьшаться. При вводе образца, равного во,х,К снижается на 0,1 К, т. е. на 10% от значения К. Размер пробы во,1 при этом значении считается предельным для данного количества адсорбента и может быть принят как оптимальный в случае препаративного разделения. Для аналитических целей целесообразнее вводить пробу менее во,1. [c.16] Причинами, вызывающими нелинейность изотермы, могут быть насыщение поверхности адсорбента изменение взаимодействия между адсорбируемыми молекулами и молекулами, уже адсорбированными на поверхности, когда молекул образца на поверхности адсорбента становится больше гетерогенность поверхности адсорбента. Наибольшее влияние на отклонение изотермы от линейности оказьшает последний фактор, т. е. гетерогенность поверхности адсорбента [1]. [c.16] Линейные емкости адсорбентов разной химической природы могут в значительной степени различаться. Так, линейная емкость среднепористого оксида алюминия, активированного при 400°С, составляет 10 г образца на 1 г адсорбента, а для узкопористого силикагеля, активированного при 150 °С, 00,1 = Ю г г , или в 100 раз больше, чем для оксида алюминия. Линейная емкость широкопористого силикагеля несколько выше, чем для узкопористого, примерно в 1,5-2 раза. Эта разница не так велика, как для адсорбентов разной химической природы [1]. [c.16] На линейную емкость адсор нта оказьшают влияние и другие компоненты хроматографической системы, т. е. элюент и разделяемый образец. При наличии гетерогенности поверхности адсорбента линейная емкость зависит от адсорбируемости компонента чем ошьнее он адсорбируется, тем меньше линейная емкость(чем больше к, тем меньше 0о,1)-Использование более сильного элюента уменьшает Л образца и, следовательно, увеличивает линейную емкость адсорбента по отношению к разделяемому образцу. Увеличение температуры разделения уменьшает гетерогенность адсорбента й тем самым также повышает линейную емкость. [c.16] Пример влияния дезактивации на разделение приведен на рис. 6. После дезактивации изотерма адсорбции становится ближе к линейной (рис. 6 а). Активный адсорбент (кривая 1) имеет большее сродство к образцу при всех концентрациях, на что указьшает больший угол наклона изотермы, в случае активного адсорбента искривление изотермы начинается при гораздо более низких концентрациях образца, чем в случае дезактивированного адсорбента. В результате раньше начинается изменение и удерживаемого объема образца, (рис. 6 б), хотя удерживание образца на активном сорбенте значительно выше в области малых концентраций. [c.18] Другой способ дезактивации адсорбента с целью увеличения его линейной емкости и стандартизации активности - это использование увлажненных элюентов при проведении разделения на сухом сорбенте. Применение элюентов, содержащих строго определенное количество воды или другого модификатора (или имеющих определенную, контролируемую степень насыщения водой), позволяет создать равновесное, постоянно поддерживаемое увлажнение адсорбента и исключить его постепенную осушку, которая возможна при описанном ранее способе дезактивации [2]. Однако этот способ также не свободен от недостатков и гораздо сложнее по осуществлению, чем дезактивация добавлением воды к адсорбенту. В этом случае требуется создать и постоянно поддерживать строго определенное содержание воды в потоке элюента, что само по себе непросто и осложняется еще возможностью разного содержания воды в исходном сухом элюенте, зависимостью от влажности окружающей среды и рядом других факторов [3]. Кроме того, этот способ применим и эффективен лишь при многокрапюм использовании хроматографической колонки и в условиях элюирования одним растворителем (проявительный способ хроматографического разделения), т. е. в условиях, не характерных дпя анализа и разделения нефтепродуктов. [c.19] В последнее время получает большое распространение химическая модификация поверхности адсорбентов. Связьшание наиболее активных центров на поверхности адсорбента путем присоединения к ним силоксановых, дециловых, фенильных, нитрильных и других групп уменьшает гетерогенность поверхности и тем самым увеличивает линейную емкость адсорбента [5]. Химическая модификация может приводить к получению адсорбентов, обладающих адсорбционными свойствами, сильно отличающимися от исходных. Сорбенты с химически связанными фазами открьшают широкие возможности для высокоселективного разделения различных об-раздов и начинают все шире использоваться при разделении нефтепродуктов. Более подробные сведения об этих сорбентах содержатся в литературе [3-6,10] и разд. 2.8. [c.19] Рассмотрим более подробно сзойсгаа адсорбентов, наиболее часто используемых для разделения нефтепродуктов структуру их поверхности и ее изменение при обработке адсорбента, природу адсорбционных центров и сил адсорбции, селективность адсорбента к классам соединений, входящих в состав нефтепродуктов. [c.20] В жидкостно-адсорбционной хроматографии нефтепродуктов используют в основном два типа полярных адсорбентов силикагель и оксид алюминия — и гораздо реже неполярные адсо енты типа активных углей. [c.20] Так как активными центрами силикагеля являются свободные гидроксильные группы, а основными сипами, вызьшающими адсорбцию, — образование водородных ( язей, этот адсорбент проявляет высокую се-лективюсть к полярным соединениям. Из-за локализации молекул оле-финовых и ароматических углеводородов на реактивных гидроксильных группах на силикагеле наблюдается преимущественная адсорбция ненасыщенных соединений [1] и высокая селективность при разделении насыщенных и ароматических (ши олефиновых) соединений в нефтепродуктах. [c.21] Производство силикагелей достаточно хорошо налажено. Характеристика этих адсорбентов приведена в монографиях [2-6, 10]. [c.21] Вернуться к основной статье