Разделение газовых смесей метод адсорбции

Проверка метода восстановления карбоната бария до карбида в присутствии металлического магния показала, что процесс протекает с хорошими выходами при использовании таблетиро-ванпой смеси 1 г карбоната бария и 2,5 г магния. Полученный карбид бария разлагался водой или водными растворами минеральных кислот—например 10%-ной серной кислотой. Разложение водой идет крайне медленно даже при подогреве и дает газообразную смесь ацетилена со значительной примесью газообразного водорода. При разложении кислотой количество водорода значительно увеличивается, но существенно возрастает скорость разложения таблеток, содержащих карбид бария. Вместо 10—12 ч, необходимых для разложения водой, разложение кислотой заканчивается за несколько минут. И в том, и в другом случае получается смесь газообразных водорода и меченого ацетилена—1,2—С . Для разделения газов и выделения ацетилена изучены методы адсорбции ацетилена растворителями ацетоном и ди-метилформамидом, а также метод вымораживания ацетилена. При адсорбционном методе наблюдается значительная потеря ацетилена за счет уноса его абгазами и неполноты десорбции. Значительно лучшие результаты получены при фракционной конденсации газовой смеси. [c.141]

Адсорбция лежит в основе метода разделения компонентов смесей, называемого хроматографией. Хроматографическое разделение происходит при движении подвижной фазы (раствор, газовая смесь) относительно другой неподвижной фазы (обычно адсорбент или инертный носитель, пропитанный жидкостью) вследствие различного сродства разделяемых веществ с фазами. [c.40]

В настоящее время термин хроматография используется как собирательное название для группы методов, которые на первый взгляд могут показаться не совсем одинаковыми. Тем не менее они имеют ряд общих черт. Например, все методы хроматографического разделения включают прохождение образца смеси через колонку или ее физический эквивалент. Эта смесь может быть жидкостью или газом. Колонка содержит неподвижную фазу — вещество, которое может представлять собой твердый абсорбент или жидкий разделяющий агент. Компоненты образца проходят через колонку в составе движущейся фазы — газовой или жидкой. Благодаря избирательному замедлению, вызываемому неподвижной фазой, компоненты смеси перемещаются через колонку с различными эффективными скоростями. Таким образом, наблюдается тенденция к разделению их на отдельные зоны или полосы , образующие так называемую хроматограмму. Хроматографические методы предназначены для обнаружения, характеристики и, если это необходимо, выделения этих полос в некоторой точке, обычно на выходе из колонки. Предельная разрешающая способность хроматографии достигается с помощью противоточного процесса, включающего распределение между двумя фазами (в результате адсорбции или растворения) на многих стадиях вдоль колонки. [c.306]

Очистка газообразных органических веществ производится главным образом путем вымораживания, фракционированного испарения смесей при низких температурах, а также при помощи целого ряда химических операций, позволяющих связать имеющиеся в газообразном веществе примеси. Большие успехи достигнуты в области разделения газов хроматографическим методом. Благодаря большей скорости диффузии газов по сравнению с жидкостями скорость пропускания разделяемого газа через колонку и размеры гранул адсорбента могут быть значительно увеличены. При хроматографическом разделении газов используется также сильная температурная зависимость адсорбции. Иногда весь процесс ведут при низкой температуре, иногда — при высокой, а в ряде случаев выгодно вводить газовую смесь в охлажденную колонку, а затем вытеснять компоненты, постепенно повышая температуру. В последнее время все большее значение приобретает газо-жидкостная, или газовая, хроматография, отличающаяся тбм, что в колонку вместо твердого адсорбента помещается пористый материал, пропитанный высо-кокипящей жидкостью. Разделяемые вещества (газы или жидкости в испаренном виде) пропускают через такую колонку в токе инертного газа (N2, Нг, Не). Пары разных веществ задерживаются жидкой фазой по-разному, а потому выходят из колонки через разные промежутки времени. [c.35]

В отличие от адсорбционной хроматографии, в газо-жидкостной имеет место распределение смеси между газообразной и жидкой фазами, причем последняя является неподвижной. При анализе по этому методу анализируемая смесь проходит через колонку, наполненную твердым носителем, на поверхность которого нанесен тонкий слой жидкой фазы. С компонентами пробы взаимодействует вещество жидкой пленки (однако в реальных условиях газо-жидкостной хроматографий компоненты смеси частично взаимодействуют и с твердым адсорбентом). Вместо процесса адсорбции на твердом адсорбенте в колонке происходит процесс растворения газа в тонкой пленке, находящейся на поверхности адсорбента. Эффективность разделения компонентов анализируемой смеси определяется не процессами адсорбции-десорбции газа, как это имеет место в адсорбционной хроматографии, а процессами растворения газа в жидкой пленке и его выделения. Газо-жидкостная хроматография эффективнее газовой адсорбционной хроматографии, так как различие в растворимости газов более существенное, чем различие в их адсорбционных свойствах. [c.135]

Хроматографический метод вначале применялся главным образом для разделения веществ в жидкой фазе. Только позднее были разработаны способы анализа газовых смесей, однако принципиально не отличающиеся от способов жидкостной хроматографии, и общие закономерности адсорбции и физическая сущность процессов разделения остаются те же. Сущность хроматографического метода хорошо выражена в его основном законе любая жидкость или газообразная смесь веществ разделяется в процессе движения ее через слой адсорбента, если существуют различия в сорбционном взаимодействии между компонентами смеси и сорбентом . [c.191]

Анализируемую смесь веществ сначала пытаются разделить физическими методами. Разделение возможно, например, на основе различной растворимости веществ, входящих в состав смеси. При заметном различии в растворимости компонентов смесь можно разделить обычной или дробной кристаллизацией. Если вещества мало различаются по своей растворимости, то для разделения смеси можно использовать методы экстракции и адсорбции (а также и комбинацию этих методов). Для аналитических целей применяют адсорбционную, газовую хроматографию и хроматографию на бумаге. Последняя особенно удобна для разделения и идентификации сахаров и аминокислот. [c.587]

Селективные свойства адсорбентов. В процессах адсорбции, так же как и в процессах абсорбции, поглощающие вещества (адсорбенты.) обладают селективными свойствами по отношению к поглощаемым газам и парам. Иными словами, применение адсорбционных процессов в качестве метода разделения газовых смесей основано на том, что газовая смесь, приведенная в соприкосновение с адсорбентом, освобождается лишь от одного компонента, в то время как другие оказываются непоглощенными. [c.611]

Для полного определения состава жидких газов газовую смесь разделяют методом низкотемпературной ректификации или методом адсорбции (хроматографии). В настояш,ее время в СССР для разделения газовой смеси выпускаются низкотемпературные газоанализаторы ЦИАТИМ и хроматографические газоанализаторы Института нефти АН СССР. Точность обоих методов примерно одинакова. Эксплуатация приборов хроматографического анализа проще, так как для их работы не требуется жидкий азот. Методика и аппаратура для производства анализов углеводородных газов описаны в специальных руководствах. [c.29]

Разделение газовых смесей на чистые компоненты методом адсорбции более или менее удовлетворительно может быть осуществлено при условии, что газовая смесь содержит компоненты, резко отличающиеся по своим критическим температурам это имеет место, например, для случая метана и гелия. Такие газы, как водород, азот, кислород и другие, при обычных температурах адсорбируются очень слабо понижение температуры способствует только увеличению одновременной адсорбции всех компонентов газовой смеси. Поэтому разделение такой промышленно важной газовой смеси, как воздух, состоящий в основном из азота и кислорода, не может быть выполнено достаточно эффективно адсорбцией. [c.227]

В. А. Соколовым [5] был предложен метод полного анализа смеси инертных газов, основанный на разделении ее на несколько фракций таким образом, чтобы каждая фракция представляла собой один газ или бинарную смесь газов, количественное содержание компонентов которой могло бы быть определено на основании плотности, теплопроводности, упругости насыщенного пара, адсорбции на твердых поглотителях или других физических свойств бинарной газовой смеси. [c.274]

Преодоление трудностей на пути достижения достаточно высокой эффективности колонн в ГАХ и ЖАХ, приведшее к резкому уменьшению размывания пиков, их сужению и высокой симметричности, позволяет реализовать высокую селективность адсорбционных систем и проводить весьма тонкие и быстрые разделения на коротких колоннах. Для решения этих задач необходимо изучение межмолекулярных взаимодействий в системах газовая смесь—адсорбент и, соответственно, жидкий раствор — адсорбент. Для этого, в свою очередь, необходимы, с одной стороны, регулирование геометрии и химии поверхности адсорбентов, разработка методов их геометрического, адсорбционного и химического модифицирования, разработка комплекса химических и физических методов исследования структуры и состава поверхности адсорбентов и, с другой стороны, исследования структуры и свойств разделяемых молекул как в газе-носителе, так и в жидком растворе — в элюентах разной природы и состава. Изучение межмолекулярных взаимодействий при адсорбции должно основываться на использовании молекулярностатистической теории адсорбции и теории межмолекуляр1ных взаимодействий. Разработка этих теорий встречает большие трудности, в особенности при адсорбции на неоднородных адсорбентах и при адсорбции из растворов. Следует, однако, отметить, что необходимость решения все более сложных чисто [c.12]

Явление адсорбции газов и паров широко используется для очистки смесей от вредных примесей, для разделения смесей и их анализа. Получила большое развитие газовая хроматография, основанная на открытом М. С. Цветом (1903 г.) методе разделения смесей. В одном из вариантов этого метода — проявительной хроматографии— поток растворителя или несущего газа, содержащего смесь различных компонентов, двигается по адсорбенту. Каждый из комноиентов смеси отличается от других своей адсорбируемостью. Поэтому по мере движения смесь изменяет свой состав, и комионенты разделяются. Название хроматография связано с тем, что М. С. Цвет впервые использовал этот способ для разделения окрашивающих пигментов растений. [c.225]

ГИПЕРСОРБЦИЯ — разделение газовых смесей методом избирательной адсорбции слоем поглотителя, движущимся навстречу газовому потоку. Схема установки с Д)зижущимся слоем твердого поглотителя для разделения газовой смеси на 3 фракции приведена на ри-с нке. Основным аппаратом установки является ] олонна 1, состоящая из адсорбционной секции 2 и расположенных под ней ректификационных секций 3. Исходная смесь поступает под распределительную тарелку 4 и поднимается вверх навстречу гранулированному поглотителю, движущемуся вниз под действием силы тяжести. Остаточный газ отводится сверху адсорбционной секции, а насыщенный поглотитель опускается в ректификационные секции, где подвергается десорбции. При повышении темп-ры выделяющиеся тяжелые компоненты поднимаются вверх в виде флегмы, вытесняя из поглотителя более легкие. В результате в ректификационной секции происходит разделение поглощенных компонентов на фракции. Подогрев на-сьаценного поглотителя производится в отнарной секции о глухим паром. [c.472]

Наиболее распространенным хроматографическим методом разделения смеси веществ является элютивный, или элюционный, его вариант. В этом процессе смесь веществ вводится в верхнюю часть колонки и далее перемещается вдоль колонки при непрерывном введении растворителя или раствора в жидкостной хроматографии или газа в газовой и газо-жидкостной хроматографии. Аналогичные процессы протекают и на листе бумаги или в тонком слое твердого материала при соответствующих вариантах хроматографического метода. Общей особенностью всех этих типов элю-тивного процесса прежде всего является подача в колонку единовременно ограниченного количества разделяемых веществ. По мере перемещения по колонке вещества встречаются с чистым растворителем в верхней части своей зоны и с чистым сорбентом в нижней части. Перемещение зоны сопровождается преимущественным переносом в подвижную фазу вещества у верхней границы хроматографической зоны и преимущественным пернесением вещества из подвижной фазы на твердый материал у нижней границы хроматографической зоны. В связи с этим понятно, что скорость перемещения зоны определяется законами сорбции каждого компонента. Вычислить скорость перемещения хроматографической зоны не представляет труда с помощью уравнений (1) или (1а), если известна зависимость величины ттг от с. В случае молекулярной адсорбции эта зависимость представляет собой изотерму адсорбции, например изотерму Лэнгмюра [c.111]

Хроматографическое разделение можно проводить в стеклянных или пластмассовых колонках (этот способ называется колоночной хроматографией). Колонки заполняют поглотителем и пропускают через нее смесь исследуемых веществ. Эта смесь может находиться в газовой фазе (газовая хроматография) или в жидкости (жидкостная хроматография). В качестве поглотителей используют адсорбенты обычного типа и твердые материалы, на поверхность которых специальными методами наносят тонкую пленку жидкости. Иногда поглотителями служат такие материалы, с которьми разделяемые соединения способны образовывать нестойкие химические соединения. Следовательно, хроматографическое разделение веществ может сопровождаться всеми типами сорбционных процессов адсорбцией, хемосорбцией и абсорбцией. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология