Хроматография газовая адсорбционная определение следов

Теоретическое исследование системы газ — адсорбент следует начать с термодинамического описания адсорбционной системы. В этом макроскопическом описании не> учитываются непосредственно ни структурные особенности адсорбента и адсорбируемых молекул, ни особенности межмолекулярных взаимодействий между ними. Для установления связи с этими особенностями адсорбционной системы, т. е. для рассмотрения ее на молекулярном уровне, необходимо привлечь молекулярно-статистическое описание системы газ — адсорбент. В более простых случаях — для однородных адсорбентов и малых заполнений поверхности — на основании сведений о межмолекулярных взаимодействиях и о структуре и химической природе адсорбента и адсорбируемых молекул будут проведены количественные расчеты измеряемых хроматографическими, статическими и калориметрическими методами термодинамических характеристик адсорбции. Далее будет описано решение обратных задач, т. е. определение некоторых структурных параметров молекул на основании измеряемых с помощью газовой хроматографии термодинамических характеристик адсорбции при малых (нулевых) заполнениях поверхности (хроматоструктурный анализ, хроматоскопия). Наконец, будут рассмотрены некоторые простые модели межмолекулярных взаимодействий адсорбат—адсорбат, чтобы продвинуться в область более высоких заполнений поверхности и описать фазовые переходы для двухмерного состояния адсорбированного вещества. [c.127]

Хроматография — метод разделения и анализа смеси веществ, основанный на различной сорбции компонентов анализируемой смеси определенным сорбентом. Впервые X. предложена в 1903 г. русским ученым М. Цветом. Разделение ведут в колонках, наполненных силикагелем, оксидом алюминия, ионообменными смолами (ионитами) и др., или же на специальной бумаге. Вследствие различной сорби-руемости компонентов смеси (подвижная фаза) происходит их зональное распределение по слою сорбента (неподвижная фаза) — возникает хроматограмма, позволяющая выделить и проанализировать отдельные вещества (процесс подобен многоступенчатой ректификации). В зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы различают газовую и жидкостную X. по механизмам разделения — ионообменную, осадочную, распределительную и молекулярную (адсорбционную) X. в зависимости от техники проведения разделения в X. различают колоночную (колонки сорбентов), бумажную (специальная фильтровальная бумага), капиллярную (используют узкие капилляры), тонкослойную X. (применяют тонкие слои сорбентов). Методами X. анализируют смеси неорганических и органических соединений, концентрируют следы элементов. В химической технологии X. применяют для очистки, разделения веществ. X. позволяет разделять и анализировать смеси веществ, очень близких по свойствам (напр,, лантаноиды, актиноиды, изотопы, аминокислоты, углеводороды и др.). [c.151]

Использование газовой хроматографии позволит получить более полные сведения о составе природных флюидов, что даст возможность наиболее рационального их использования и переработки как сырья. Геохимические исследования природных газов, особенно углеводородных, необходимы для изучения их происхождения и путей миграции, для оценки перспектив газонефтеносности. Предложенная в 1929 г. В. А. Соколовым газовая съемка, основанная на определении следов мигрирующих углеводородов над залежью и применяющаяся при поисках нефтяных и газовых залежей, требует использования чувствительного метода анализа, в качестве которого широко применяется газовая хроматография как в адсорбционном, так и в газо-жидкостном варианте. Полученные результаты подтверждают существование поверхностных аномалий, связанных с глубинными скоплениями углеводородов. Эти аномалии должны быть интерпретированы вместе с геологическими данными [93]. [c.119]

Что касается молекулярной теории селективности, то следует отметить, что она более развита для адсорбционной хроматографии, поскольку силовые центры в твердых веществах фиксированы. В простейших случаях неспецифической и специфической газо-адсорбцион-ной хроматографии (столбцы 1, 2 и 3) можно количественно рассчитать характеристики удерживания с помощью молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий в атом-атомном приближении. При существующем состоянии теории расчеты термодинамических характеристик удерживания (для нулевой пробы) в этом приближении согласуются с экспериментом не только для углеводородов на непористом атомном адсорбенте (графитированной термической саже), но и для различных неполярных и полярных молекул в сложных ионных пористых кристаллах цеолитов (см. разд. 6 этой главы). Для дальнейшего прогресса необходимо как улучшение теории, так н более точные измерения термодинамических характеристик удерживания. Это позволит распространить эту теорию на газовую хроматографию любых сложных молекул на различных непористых и пористых кристаллах и на некоторых важных аморфных адсорбентах (с известным статистическим распределением силовых центров), а также на газовую хроматографию на модифицирующих, определенным образом ориентированных монослоях, нане- [c.26]

Как следует из молекулярно-статистических выражений, приведенных в предыдущих главах, термодинамические характеристики адсорбции и газовой хроматографии при предельно низком (нулевом) заполнении поверхности определяются потенциальной функцией Ф взаимодействия молекулы с адсорбентом. Поэтому для интерпретации экспериментальных адсорбционных и хроматографических данных на молекулярном уровне необходимо определение потенциальной функции Ф. Зная эту функцию, в принципе, можно рассчитать все интересующие нас равновесные свойства адсорбционной системы при нулевом заполнении поверхности. Поэтому разработка методов определения Ф составляет также важный этап развития методов предсказания (вычисления) свойств интересующих нас адсорбционных систем. [c.241]

Обращенная газовая хроматография может быть применена для исследования как жидких, так и твердых тел. При исследовании полимеров как неподвижных фаз следует в каждом конкретном случае предварительно рассматривать механизм хроматографического процесса (адсорбционный, абсорбционный, смешанный), который определяет возможность применения развитых в настоящее время теорий газо-жидкостной или газо-адсорбционной хроматографии для определения физико-химических характеристик полимерных объектов. [c.254]

Существует несколько газо-адсорбционных хроматографических методов измерения удельной поверхности твердых тел Большинство из них основано на определении адсорбции методами газовой хроматографии и последующем вычислении удельной поверхности из адсорбционных данных. Наиболее распространены следующие методы [c.188]

Принципы газовой хроматографии оказались приемлемыми для большинства разновидностей жидкостной хроматографии жидко-стно-адсорбционной, жидкостно-жидкостной, гель-хроматографии и ионообменной хроматографии. Анализ загрязнения воздуха ПАУ методом ГХ невозможен из-за термической нестабильности этого класса соединений. С этой точки зрения представляет интерес использование высокоскоростной ЖХ. Проверку эффективности разделения я скорости анализа проводили, вводя в хроматограф все имеющиеся ПАУ сразу, без предварительного фракционирования. Однако, следует заметить, что испытываемые смеси не содержали ни БаП, ни БкФ, разделение и определение которых затруднительно методом колоночной ЖХ (см. разд. 3.4.12). [c.171]

Для газо-жидкостноп распределительной хроматографии применяют специальную аппаратуру, так же как и для адсорбционной хрохматографии газов, что позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. Приборы — хроматографы обеспечивают автоматизацию процесса анализа, например, прп газовом каротаже в нефтяной промышленности, при непрерывном анализе парафиновых углеводородов, при определении суммы всех горючих газов и их раздельном определении, при анализе нефтяных газов. Осуществляется непрерывный автохлгатический контроль и экспресс-анализ. При поточных процессах в промышленности осуществляется автоматический многокомпонентный анализ. Методы газовой хроматографии позволяют определять микро-количества п даже следы различных органических веществ, например при меси бензола и циклогексанола в толуоле и циклогек-сане, примесь метилового спирта в воде, изопропилового спирта в бензоле. В 99%-ном хлорэтане можно таким путем обнаружить примеси углеводородов и галоидонроизводных. Можно определять очень малые количества метана, окиси углерода, азота и кислорода в чистом этилене. С другой стороны, методы газовой хроматографии позволяют разделять большие количества веществ непрерывным процессом, нанример получать чистый ацетилен пз газовых смесей, содержащих мало ацетилена (метод непрерывной газовой хроматографии). Газовые хроматографы с программным управлением получили применение нри препаративном разделении смесей различных органических соединений. Их колонки обеспечивают высокую производительность, что очень важно при разделениях сложных по составу смесей углеводородов и др. Высокотемпературная хроматография позволяет при 500—600° С осуществлять программированное изменение температуры. [c.198]

В цитированной работе [21 приведена хроматограмма моно-ароматической фракции газойля, выделенной методом адсорбционной хроматографии на силикагеле. Эта хроматограмма, полученная на колонке длиной 8,3 м с силиконовым эластомером, Е-301 на стерхамоле, оказалась весьма сложной для идентификации даже с помощью спектральных методов. Расшифровка компонентов фракции бициклических углеводородов оказалась более простой, однако вряд ли следует считать разделение высококипящих нефтепродуктов на колонке с силикагелем или окисью алюминия достаточно четким, чтобы считать получаемые фракции моно- или диароматическими. В этой связи представляет интерес селективное отделение высококипящих моно- и бициклических ароматических уг.леводородов от нафтено-парафиновых с помощью газовой хроматографии и одновременное определение индивидуальных компонентов. [c.140]

МОЖНО, однако, преодолеть указанные затруднения. Соответствующие опыты показали, что плохо разделяемые методом адсорбционной хроматографии группы полярности можно легко разделить при определенных условиях методом распределительной хроматографии в газовой фазе [68]. Если имеется около 1 г смеси, то лучше всего проводить разделение на фракции (группы полярности) на колонках с силикагелем или с окисью алюминия и затем исследовать их методом газовой хроматографии. В обоих случаях фракции проверяют методом ХТС. Для установления принадлежности к данной группе можно использовать, кроме величин Rf, также и цветные реакции. Миллер и Кирхнер показали, что для идентификации функциональных групп можно проводить превращения, например дегидратацию, окисление, восстановление, омыление, непосредственно в тонких слоях. Следует, однако, всегда дополнительно охарактеризовать соединения одним из проверенных микрометодов (производные, температуры кипения, вращение плоскости поляризации, УФ- и ИК-спектры). [c.188]

Киселев и др. [9] исследовали адсорбционные свойства окиси магния, которую получали из гидроокиси прокаливанием на воздухе при различных температурах. Было показано, что при прокаливании образцов окиси магния на воздухе размеры пор увеличиваются изучалась также адсорбция нормальных алканов (от пентана до декана), бензола и толуола па трех образцах окиси магния (прокалка при 800, 1000 и 1200° С). Образец окиси магния с малой удельной поверхностью (прокален при 1200°) отравлялся следами влаги в условиях газо-хроматографических опытов. Определение теплот адсорбции ряда углеводородов привело к величинам, близким к измеренным в калориметре. Так, теплота адсорбции бен.чола, определенная методом газовой хроматографии, составляла 10,4 ккал/молъ, а определенная калориметрически — [c.123]

К сожалению, газо-адсорбциопная хроматография не нашла достаточно широкого применения как из-за недостаточной линейности изотерм адсорбции ряда определяемых веществ, так и из-за чрезмерно высоких потенциалов адсорбции высококипящих компонентов, многие из которых при тепловой регенерации подвергаются необратимым изменениям на поверхности сорбента (полимеризации, осмолению и т. п.), приводящим к сильному изменению свойств последнего. Высокое адсорбционное сродство к воде полярных сорбентов также является существенным недостатком, порождающим невоспроизводимость результатов при повторных определениях. Преимуществами газо-адсорбционной хроматографии являются возможность разделения низкокипящих газов (при больших удельных поверхностях сорбентов и близких к линейным изотермах), высокие коэффициенты селективности К ) и возможность работы при высоких температурах. Кроме того, меняя природу сорбента и температурный режим его работы, можно обеспечить не только высокие К , но и широкий диапазон компонентов, определяемых в одном опыте. Из сказанного следует, что одной из центральных задач газовой хроматографии является подбор и разработка сорбентов с оптимальными поверхностными свойствами и пористой структурой. [c.69]

Одним из направлений, которым занимается кафедра аналитической химии Пражского университета, является газовая хроматография. В этой области мы проводили следующие работы проверяли правильность применения некоторых теоретических соотношений, найденных для системы газ — жидкость в газо-адсорбционной хроматографип—хроматографическим определением некоторых газов неорганического происхождения и газов, содержащих серу наконец, изучали возможности применения газовой хроматографии для исследования катализаторов. [c.315]

Кремер и Розелиус [526] указали, что в определенных условиях с помощью газовой хроматографии можно получать сведения о величине поверхности, размере частиц и пористости твердых катализаторов. Допустим, что 0 — время прохождения газа-носителя через хроматографическую колонку, а — время, за которое исследуемый газ проходит через колонку с газом-носителем. Время удерживания = I — to характеризует адсорбционную способность твердого катализатора, содержащегося в хроматографической колонке. Далее, если сравнивать два катализатора 1 и 2 и допустить, что а) концентрация исследуемого вещества столь мала, что не происходит эффективного блокирования адсорбирующей новерхности (т. е. допустить, что выполняется закон, характеризующий линейную часть изотермы адсорбции) б) имеются различия только в адсорбционной способности центров адсорбции, а не в их числе в) удерживание исследуемого вещества в колонке происходит только благодаря адсорбции, то тогда, согласно Крамеру, теплоты десорбции с этих двух катализаторов и ( 2 связаны с соответствующими временами удерживания и Д 2 следующим соотно- [c.147]

Стандартные методы [45—47] ягаляются результатом многолетних исследований, проводимых во многих странах. Степень разделения вполне приемлема, хотя обычно полного отделения одного компонента от другого осуществить не удается (см. табл. 3.6). Однако использование адсорбционной спектроскопии в УФ-области и флуориметрического анализа для идентификации и количественного определения позволяет избежать необходимости хроматографического выделения чистых ПАУ из смесей. Тем не менее, сходство спектров некоторых ПАУ может затруднить анализ. В течение ряда лет были разработаны остроумные методы, позволяющие обойти эти трудности (см. об этом в разд. 3.4.11). Помимо спектрометрических определений предпринимались попытки полностью разделить ПАУ с помощью бумажной, тонкослойной и газовой хроматографии (эти вопросы в данной главе не рассматриваются), а также с помощью комплексо-образования. Следует упомянуть также об использовании для разделения ПАУ противоточного распределения [196, 197]. Тай и Белл [215] предложили метод. жидкостно-жидкостной хроматографии, основанный на образовании комплексов с сил1-тринитро- [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология