Пористость частиц сорбента

Порозность слоя и пористость частиц связаны с величинами, характеризующими плотность сорбента, следующим образом [c.66]

Для установления равновесия между фазами необходимо, чтобы разделяемые компоненты достигали путем диффузии поверхности раздела фаз и, в случае пористых сорбентов, проникали внутрь его частиц. Так как скорость диффузии много выше в газовой фазе, чем в жидкой, то при прочих равных условиях равновесие при газовой хроматографии устанавливается быстрее, чем при жидкостной. Ускорить последнюю можно, существенно уменьшая размеры частиц сорбента. Однако трубка, набитая очень мелкими [c.342]

Фильтры колонок представляют собой диски из пористой нержавеющей стали толщиной от 0,5 до 1,6 мм с размером п р 0,5—10 мкм. Размер пор должен быть в 2—5 раз меньше номинального размера частиц сорбента. Прочность фильтра возрастает с толщиной, но одновременно увеличивается и его мертвый объем. Наибольший вклад в размывание на пористом фильтре вносит кольцевая плохо промываемая зона, в которую упирается стенка колонки (рис. 11,1, а). Для устранения этой зоны фильтр колонки запрессовывают в кольцо из достаточно жесткого политрифторхлорэтилена Кел Ф . Фильтры такой конструкции рекомендуется применять дпя достижения наивысшей эффективности колонок. [c.182]

В качестве сорбентов используют пористые стекла, частицы силикагеля или полимеры, а также полисахариды. Размер частиц сорбентов 5-10 мкм. [c.290]

Оптимальный расход газа-носителя при работе с пористыми полимерными сорбентами составляет 25— 0 мл мин при диаметре колонны 3—4 мм [53, 64, 67]. Уменьшение размера частиц от 40—80 до 120—200 меш приводит к повышению эффективности газохроматографических колонок. Как и для других сорбентов, с повышением температуры удерживаемый объем и коэффициент газохроматографического разделения на пористых сорбентах уменьшаются, а ВЭТТ изменяется по кривой с минимумом. Положение минимума лежит в области температур, превышающих температуру кипения компонентов, и зависит от величины поверхности сорбента, молекулярного веса и температуры кипения разделяемых компонентов [53, 68]. [c.14]

Сосуд заполнен слоем маленьких пористых шариков, например смолы сверху подается раствор, в котором в качестве растворенного вещества содержатся молекулы двух размеров — маленьких и больших по сравнению с размером пор шариков. Молекулы больших размеров беспрепятственно протекают через слой сорбента, в то время как маленькие молекулы в процессе диффузии проникают внутрь шариков и выходят наружу с вероятностью тем большей, чем меньше размер молекул. Растворитель свободно проходит сверху вниз с небольшой скоростью, достаточной для установления диффузионного равновесия на поверхности частиц сорбента. Таким образом, в растворе на выходе сосуда [c.134]

В ряде случаев твердые частицы (сорбенты, катализаторы) обладают внутренней пористостью евн. Во внутренних порах гидродинамические потоки отсутствуют внутренняя пористость оказывает влияние лишь на плотность твердых частиц. [c.11]

Проблема выбора модели структуры слоя связана с трудностью строгого разграничения применяемых зернистых материалов по дисперсности и, следовательно, по гидравлическому сопротивлению или проницаемости слоя. Практически рассматривают два случая 1) слой материала состоит из отдельных непористых (или имеющих незначительную внутреннюю пористость) частиц и 2) слой состоит из частиц, обладающих большой внутренней пористостью (например, сорбенты). В первом случае основными гидравлическими характеристиками служат порозность слоя и величина удельной поверхности частиц. Во втором случае удельная поверхность частиц (наружная) пренебрежимо мала по сравне нию с их внутренней поверхностью, характеризующей сорбционную емкость. Таким образом, каждая гранула или частица измельченного сорбента представляет собой пористую среду с беспорядочным расположением извилистых пор — каналов, в которых действуют капиллярные силы. [c.181]

По определению Ка = J и характеризует вероятность перехода молекул через границу раздела фаз, находящихся в термодинамическом равновесии. При хроматографии макромолекул, когда в качестве неподвижной фазы используют пористые сорбенты (см. стр. 179), граница раздела фаз проходит по сечениям входных отверстий пор на поверхности частиц сорбента [98, 111]. [c.66]

Колонку 5 изготовляют из стекла, нержавеющей стали, алюминия, тефлона и других материалов. Выбор размера колонки зависит от конкретных задач хроматографического разделения. Ее диаметр может составлять 1—6 мм, длина ее — от нескольких сантиметров до нескольких метров. Поперечное сечение по всей длине колонки должно быть постоянным. Оба конца заполненной сорбентом колонки закрывают обычно (во избежание попадания частиц сорбента в детектор и в капилляры соединительных трубок) пробками из плотной фильтровальной бумаги, пористыми дисками из стекла и т. п. [c.78]

Микроскопические исследования распределения мелкодисперсного сорбента в пористом твердом носителе показали, что мелкие частицы сорбента входят в макропоры равномерно по всей внешней поверхности с глубиной поверхностного слоя 20—50 мкм (для 20% сорбента) [64]. Для поверхностно-слойных сорбентов I типа толщина активного слоя обычно колеблется в пределах 1—-100 мкм [55]. [c.192]

Результаты опытов подтвердили, что скорость ионного обмена лимитируется скоростью диффузии в частицах [11, 12] повышение температуры, уменьшение размеров частиц сорбента, увеличение пористости сорбента ведет к уменьшению ширины пика на половине его высоты. В некоторых опытах, например при определении влияния скорости потока на D (Am) при 25° на сорбент дауэкс-1 с 10% ДВБ (скорость [c.42]

Одни исследователи [85] считают, что основной причиной является стеночный эффект, т. е. увеличение скорости потока вдоль стенок колонки. Другие [86] придерживаются мнения, что размывание вызвано неравномерностью заполнения колонки и созданием градиента пористости по ее сечению. Проведенные исследования подтвердили наличие такого градиента и показали, что при любом способе заполнения колонки крупные частицы сорбента скапливаются у стенок, а мелкие в центре сечения. Измерения, проведенные Тарамассо и Сакодынским [84], показали, однако, что наблюдаемые явления размывания нельзя объяснить лишь разницей в распределении частиц по сечению. [c.151]

Согласно Холлису [1], процессы разделения на пористых полимерах отличны от процессов разделения в газо-жидко-стной или газоадсорбционной хроматографии. Если традиционное газохроматографическое разделение основано на использовании процессов, происходящих на поверхности твердого тела и в тонких поверхностных слоях пленок жидкости, то хроматография на пористых полимерных сорбентах осуществляется во всем объеме частицы полимера. [c.27]

Пористые полимерные сорбенты чаще всего используют в насадочных колонках диаметром 3—6 мм. При этом размер частиц сорбента равен 150—200 меш для жидкостей и 50—100 меш для газов. Эти сорбенты могут использоваться и в микронасадочных колонках [91] диаметро.м 0,6— 0,8 мм и длиной до 15 м. Размер частиц сорбента в таких колонках составляет 180—200 мк, при этом очень важным фактором является однородность частиц сорбента. Найдено, что наилучшие результаты получаются, если отношение диаметра колонки к диаметру частиц составляет не менее 3—5. Пример анализа смеси углеводородов на микронаса-дочной колонке с порапаком Н дан в [91]. [c.117]

Этот тип сорбентов разработан Блашке и сотр. [56—62]. Работа была сосредоточена главным образом на производных полиакриламида и полиметакриламида, хиральными заместителями в которых являлись фрагменты оптически активных аминов или аминокислот. Суспензионной полимеризацией можно получать гранулы полимера с необходимым средним диаметром и приемлемой степенью гомогенности. Полимеризация вызывается радикальным инициатором, и пористость частиц геля регулируется относительным количеством добавленного сшивающего реагента. В органических растворителях частицы набухают, и сорбент можно использовать только в ЖХ-системах низкого давления. [c.123]

Пористые полимерные сорбенты различных типов пoлyчaюt методом суспензионной полимеризации, когда смесь мономеров и сшивающих агентов полимеризуется в среде инертного разбавителя в присутствии катализатора. Образующаяся в частицах на первых стадиях микроструктура геля постепенно преобразуется в матричную структуру, в которой внутренние полости заполнены инертным разбавителем. После высушивания и вакуумирования созданная пористая структура сохраняется и образуются достаточно однородные по размерам частицы сорбента с достаточно хорошей механической прочностью, которыми можно заполнять хроматографические колонки сухим методом. Выбрав подходящую систему мономеров, сшивающего и инертного разбавителя, можно получить полимерные сорбенты с различными функциональными группами и различной пористой структурой. В табл. II.3 приведены свойства наиболее распространенных зарубежных и советских полимерных сорбентов. Как видно из приведенных данных, свойства пор1истой структуры изменяются в очень широких пределах. В соответствии с общим правилом, чем больше размер пор, тем быстрее массообнен в порах и выше скорость анализа. Пористые полимерные сорбенты с размерами пор менее 10 нм наиболее подходящи для анализа газов, тогда как сорбенты с размерами пор более 10 нм позволяют разделять относительно высококи-пящие вещества. [c.93]

Очень важным является коэффициент С, зависящий от скорости массообмена между подвижной и неподвижной фазами. Для пористых сорбентов неподвижная фаза включает и тот объем элюента, который заключен в порах внутри частиц сорбента. Для современных сорбентов 5 = 200—600 м /г, объем пор составляет 0,2—1,0 мл на 1 мл упакованного слоя. Объем элюента между частицами (внепгняя пористость) ж0,4 мл. Элюент в порах практически неподвижен. Это вызвано тем, что поры не сквозные, а диаметр пор в 100—200 раз меньше диаметра каналов между частицами. Поэтому даже в сквозных порах скорость движения в 10 000—40 000 раз меньше, чем между частицами, но зато пути диффузии меньше. В силу этого массообмен между подвижной и неподвижной фазами, даже для несорбирующихся веществ, происходит за счет истинной диффузии. Для сорбирующихся веществ следует также учитывать массообмен между неподвижным элюентом и поверхностью твердого сорбента. Значение С зависит исключительно от внутренних свойств сорбента размера и формы пор, однородности их по размерам и форме и др. Для хорошего сорбента С = 0,03—0,07. [c.252]

До настоящего времени коагулирование с последующим осветлением воды является наиболее распространенным способом отделения угольного порошка. Продукты гидролиза коагулянта и сорбент дополняют друг друга в технологическом отношении присутствие коагулянта позволяет удалить из воды дисперсные примеси, плохо снимаемые АУ присутствие сорбента — избавиться от органических веществ, затрудняющих коагуляцию. Но в то же время катионы АР+ и Ке +, вводимые с коагулянтами, могут конкурировать с удаляемыми веществами за адсорбционные участки АУ, а гидроокисные оболочки — уменьшать доступность для адсорбтива внутренней поверхности угольных пор, экранировать их. С другой стороны, включение пористых частиц АУ в хлопья коагулированной взвеси вызывает изменение размера, формы и объемного веса хлопьев, скорости их осаждения. Степень помехи зависит от дозы АУ и принятого способа осветления воды. Так, при дозировании АУ в количествах более 50 мг л перед фильтровальными сооружениями работа фильтрующих слоев заметно ухудшилась, потребовалось добавление флокуляита. При переходе от мокрого способа дозирования угольного порошка (в виде водной суспензии) к сухому длительность фильтроцикла сократилась па 13—14% [221]. Осветлители со взвешенным осадком при дозах АУ около 150 мг л работали неустойчиво даже при скорости восходящего потока 0,5 мм/сек [222]. [c.239]

Твердые сорбенты для поглощения различных веществ используются в гранулах или тонкоизмельчен-ными. В обоих случаях наружная поверхность частиц по сравнению с внутренней обычно имеет пренебрежимо малую сорбционную емкость. Как показано Моне, почти во всех сорбентах микропоры составляют от 5 до 60% обшего объема пор. Еслн средний диаметр ми-кропор больше 150 А, то сорбент называется микрокристаллическим или пористым, если меньше 5 А — смолистым (ионитом). Межмолекулярное притяжение между твердыми частицами сорбента и отдельными частицами растворенного вещества — сорбтива (частицы эти проникли в микропоры нз газа или жидкости)—может быть причиной того, что такие растворенные частицы удерживаются на сорбенте избирательно и таким образом отделяются от несущей фазы. [c.523]

Сорбенты вследствие пористой структуры имеют низкую механическую прочность. Потери сорбентов на истирание при промывках достигают 0,1—2% за один цикл, а при гидроперегрузке 0,3—4%. Поэтому при эксплуатации адсорберов необходимо снижать механические воздействия на сорбент — сокращать интенсивность промывок до 5—7 л/(м -с) и их число до 0,03— 0,3 1/сут, снижать скорость гидротранспорта до 0,8—1,2 м/с, сглаживать профиль гидротранспортных систем, создавая плавные повороты Я>Ю(1 трубопровода), и ликвидировать местные сопротивления. Это особенно необходимо в связи с тем, что наименее прочные или наиболее пористые частицы материала сорбента, как правило, обладают наибольшей активностью. Промывка адсорберов сопровождается сдвигом слоев и перемешиванием различно отработанных объемов загрузки. [c.117]

ППС обладают свойствами исключительно ценными с точки зрения жидкостной хроматографии, и особенно высокоскоростной жидкостной хроматографии (ВСЖХ). Главное преимущество ППС перед обычными пористыми (объемнопористыми) сорбентами состоит в чрезвычайно благоприятных условиях для быстрого массопереноса в процессах сорбции — десорбции, что позволяет проводить хроматографические разделения с высокой скоростью без потерь в эффективности и разрешении. ВЭТТ на колонках с ППС достигает О, —0,3 мм. ППС регенерируются очень быстро. ППС имеют отличные механические и гидравлические характеристики высокую механическую прочность, несжимаемость ц малое сопротивление потоку при большом давлении. Наполнение колонок не сложно. Некоторые ППС производят с нерегулярной формой частиц это почти не сказывается на эффективности, но приводит к небольшому увеличению сопротивления потоку по сравнению с микросферическими сорбентами. [c.202]

С К. я. связаны образование новой фазы в первоначально относительно неустойчивой (метастабнльной) среде, конденсация паров, кипение жидкостей, кристаллизация и др. При этом К. я. определяют возникновение высоких пересыщений пара без образования капелек жидкости, перегрева жидкости выше точки кипения, переохлаждения расплавов или пересыщения растворов без выделения кристалликов. С этим связаны повышенное давление насыщенного пара или повышенная растворимость искривленных поверхностей — малых капелек или кристалликов, и, наоборот, пониженное давление пара в маленьких пузырьках внутри жидкости. Эти явления вызваны капиллярным давлением и играют важную роль в технике, а также при образовании атмосферных осадков. К. я. обусловливают и капиллярную конденсацию, т. е. конденсацию паров в узких порах пористых тел (сорбентов), смачиваемых данной жидкостью, при давлениях пара 1[иже насыщения. Явления смачивания и флотации (прилипания малых тяжелых частиц к пузырькам азов в жидкой среде вследствие неполного смачивания) — К. я., имеющие важное нрактич. значение. [c.207]

Несколько обособленно стоит сорбционный процесс, получивший название капиллярной конденсации, заключающийся не только в поглощении, но и в конденсации твердым пористым сорбентом, например активированным углем, газов и паров. По проникновению газообразного сорбтива во весь объем сорбента этот процесс можно было бы назвать абсорбцией однако, так как это проникновение не является проникновением между частицами сорбента, а лишь накоплением сконденсированной жидкости внутри капилляров, то его с одинаковым правом можно отнести и к поверхностной сорбции, т. е. к адсорбции (стр. 75). [c.73]

Диаметр частиц зависит от типа используемого носителя. С одной стороны, применяют мелкие пористые частицы диаметром меньше 15 мкм. Такие частицы обладают относительно большой поверхностью, и колонки, заполненные ими, при условии равномерного заполнения имеют небольшие пустоты между частицами. Величина пробы, которую можно подать на такие колонки, относительно высока, в связи с чем не требуется перегрузки колонок для получения достаточ1ного сигнала детектора. При использовании мелких частиц возникают трудности при заполнении колонок и возможны большие перепады давления. С другой стороны, иногда используют непористые частицы, равномерно покрытые тонким пористым слоем сорбента (адсорбент, жидкая фаза или ионообменная смола). Такие носители колонок называют по-разному — либо шариками с пористым слоем, либо [c.53]

Пористые силикатные сорбенты. По упаковке колонок макропористыми стеклами и силикагелем имеется обширная литература [26 25, с. 211]. Применение поперечной вибрации (50 Гц) при одновременном вращении колонки, низ которой подсоединен к форвакуумному насосу, позволяет получать воспроизводимую ф ктивную упаковку макропористых стекол и силикагелей с раз-к1ерами частиц йр > 32 мкм [106]. Другой сухой способ заклю-1ается в порционном уплотнении сорбента в колонке, которую с не-эольшой высоты в вертикальном положении бросают на мягкий /пор. Не рекомендуется применять вертикальную вибрацию. [c.185]

Наиболее совершенный прибор (рис. УП1-3) и удобный вариант для приготовления сорбента фильтрационным методом предложили Парчер и Юрон [28, 29]. Раствор жидкой фазы определенной концентрации заливают в смесительную камеру 1, которая имеет пористый стеклянный фильтр 2. Туда же затем вносят необходимое количество твердого носителя. После того как частицы носителя пропитаются жидкостью, открывают кран 4 на слив и растворитель стекает в приемник 5. В приемнике 5 создают вакуум и отсасывают оставшийся в смесительной камере растворитель. После удаления основного количества растворителя через слой влажного сорбента подают поток сухого профильтрованного азота. В это же время смесительную камеру умеренно обогревают электрической печью 3. Первоначально подают небольшой поток азота, а после того, как масса станет сыпучей, создают слабо турбулентное движение частиц сорбента. [c.180]

Наряду с работами по практическому использованию пористых полимеров опубликованы результаты исследований газохроматографического поведения различных классов соединений на порапаке Q и изучения структурных характеристик полимерных сорбентов. Johnson J и Barrai Е. [16] исследовали структуру пористых полимерных сорбентов — порапаков Q, R, S, Т. По изотермам адсорбции и десорбции азота были определены удельная поверхность, объем микропор как объем всех пор с радиусом меньше 500 А, диаметр микропор и средний диаметр частиц. Показано, что порапаки Q и Т, в отличие от порапаков Q, R, S, различаются и величиной удельной поверхности, и объемом микропор, и распределением пор по размерам. Порапак Т содержит большое количество более крупных пор. Отмечено также, что разделение зависит не столько от общего объема пор, сколько от природы пористого полимера. [c.56]

Для полноты исследования пористой структуры сорбентов и ка тализаторов необходимо иметь не только количественные характеристики, но также важно представлять топографию и морфологию поверхности. Это может быть решено при непосредственном наблюдении внутренней поверхности образца сорбента или катализатора. Поскольку используемые зернистые твердые катализаторы и сорбенты в основном имеют развитую поверхность, то размер частиц, составляюших зерно и образующих эту поверхность, колеблется от нескольких ангстрем до нескольких микрометров. Эту структуру образца можно обнаружить электронным микроскопом, в котором увеличенные изображения исследуемых объектов получают при пойощи электронных лучей. [c.369]

Согласно Холлису [1], разделительные процессы на пористых полимерах отличны от процессов разделения в газо-жидкост-ной или газоадсорбц ионной хроматографии. Если традиционное газохроматографическое разделение основано на использовании процессов, -происходящих на поверх-ности твердого тела и в тонких поверхностных слоях пленок жидкости, то хроматография на пористых -полимерных сорбентах осуществляется во всем объеме частицы полимера. Больщинство исследователей считают, что процесс разделения на пористых полимерах характеризуется одновременным сочетанием процессов адсорбции и абсорбции [1—8]. [c.10]

Пористые полимерные сорбенты чаще всего испол зуют в на-садочных колонках диаметром 3—6 мм. При этом размер частиц сорбента равен 150—200 меш для жидкостей и 50—100 меш — для газов. Эти сорбенты можно использовать и в микронасадочных колонках [69] диаметром 0,6—0,8 мм и длиной до 15 м. Размер частиц сорбента в таких колонках составляет 180—200 мк, при этом очень важным фактором является однородность частиц сорбента. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология