Изотермы адсорбции смеси газов

Таким образом, только МТД дает возможность использовать низкотемпературную адсорбцию для измерения удельной поверхности твердых тел практически любой пористой структуры без заметного ущерба для точности. В этом отношении МТД весьма близок к статическим методам измерений. Причина состоит в том, что для установления адсорбционного равновесия в сущности безразлично, находится ли над адсорбентом смесь адсорбата с газом-носителем постоянного состава в покое или она движется. Можно утверждать, что в обоих случаях результат будет одинаков, какова бы ни была пористая структура твердого тела. Если в том и другом случае концентрация адсорбата над адсорбентом одинакова, то для установления равновесия потребуется практически одинаковое время . В применении к МТД это будет означать, что, как при адсорбции, так и при десорбции необходимо дождаться, пока перо самописца после описания пика не вернется к нулевой линии, соответствующей исходному составу смеси, а перо не вернется к нулевой линии до тех пор, пока адсорбционный или десорбционный процесс не закончится на всей поверхности адсорбента, в том числе и в самых узких порах. Однако с точки зрения удобства записи адсорбции или десорбции вариант движущейся смеси выгоднее поток газов, проходящий над адсорбентом, позволяет непрерывно получать инс рма-цию о процессах, происходящих на поверхности. Поэтому основное преимущество МТД состоит втом, что он дает возможность получать равновесные величины адсорбции и удобно записывать их в условиях, когда другие хроматографические методы, связанные условиями равновесной хроматографии (метод расчета изотермы по растянутой границе хроматограммы, фронтальный метод) или условиями идеальной равновесной хроматографии (метод удерживаемых объемов для [c.205]

Впервые динамический метод, основанный на постадийном поглощении адсорбата (бензол, четыреххлористый углерод) или его вытеснении с поверхности адсорбента, был предложен Фрике с сотр. [45], развит Дэвисом [46], Рубинштейном и Афанасьевым [47]. При этом через сосуд с адсорбентом продувалась паро-газо-вая смесь с определенной концентрацией адсорбата в дальнейшем концентрация его изменялась и, таким образом, определялись точки изотермы адсорбции. Этот метод весьма прост по аппаратурному оформлению, но требует значительных затрат времени. Количество адсорбата контролируется весовым способом. [c.108]

Особенности поглощения смеси паров. Практически часто приходится поглощать смесь паров или газов. Этот процесс недостаточно изучен. В теоретических работах по динамике сорбции смеси некоторые авторы пользовались уравнениями изотерм адсорбции, полученными путем распространения положения Лэнгмюра на адсорбцию смесей. Если адсорбируется смесь двух веществ, то [c.108]

Рассмотрим модельный случай изотермической адсорбции, не осложненной тепловыми эффектами. Пусть изотерма адсорбции поглощаемого компонента (адсорбтива) имеет выпуклую форму (например, типа изотермы Ленгмюра), которая характерна для мелкопористых адсорбентов. Через слой адсорбента длиной Ь продувают смесь газа с адсорбтивом. Концентрацию поглощаемого вещества на входе в слой обозначим со удель- [c.287]

Равновесная концентрация X зависит от природы поглощаемого вещества, температуры и давления. Количество поглощаемого вещества увеличивается с понижением температуры и с увеличением давления. Равновесная концентрация X увеличивается с повышением молекулярного веса адсорбируемого газа. Следует отметить, что вид уравнения изотермы адсорбции зависит также и от структуры адсорбента. Процесс адсорбции может проводиться периодически и непрерывно. При первом методе после насыщения адсорбента поглощаемым веществом поглотитель подвергают регенерации (десорбции) путем нагрева его водяным паром, который вытесняет поглощенный компонент с последующей сушкой и охлаждением. При проведении адсорбции по второму методу парогазовая смесь пропускается через слой поглотителя, движущегося навстречу потоку газа. Десорбция адсорбента проводится в нижележащих частях аппарата. Наиболее интенсивно адсорбция протекает в псевдоожиженном состоянии. [c.285]

При адсорбции смеси углекислого газа и водорода на древесном угле с повышением содержания СОг в газе время, необходимое для достижения равновесия, уменьшается, а количество газа, требуемое для насыщения поверхности адсорбента, возрастает [1]. Это явление объясняют высокой адсорбционной способностью углекислого газа. Водород адсорбируется слабее, чем углекислый газ, и теплота его адсорбции мала. Аналогичные результаты были получены при адсорбции смеси углекислого газа и окиси углерода. В этом случае насыщение газом поверхности адсорбента происходит быстрее, чем при адсорбции смеси углекислого газа и водорода. Адсорбция смеси этилен — углекислый газ увеличивается с возрастанием содержания СОг в смеси значительно быстрее, чем в предыдущих случаях, однако относительное содержание углекислого газа в газовой фазе увеличивается, а его содержание на поверхности адсорбента падает. Этилен адсорбируется значительно легче. Поэтому вид изотерм адсорбции существенно зависит от того, адсорбируется ли один углекислый газ или его смесь с этиленом. Адсорбция окиси углерода аналогична адсорбции смеси углекислый газ — этилен. Сравнение адсорбции смеси углекислый газ — окись углерода с адсорбцией одной окиси углерода показывает, что количество легко адсорбирующегося газа на поверхности резко уменьшается в присутствии более трудно адсорбируемого вещества. При низких давлениях этилен адсорбируется сильнее, чем углекислый газ при высоких давлениях наблюдается обратная картина. Лоренц объяснил это явление, в соответствии с теорией Лэнгмюра, тем, что при низких давлениях непредельные углеводороды адсорбируются по вторичным связям, в то время как при высоких давлениях все валентности насыщены. [c.141]

В качестве примера рассмотрим адсорбцию из бинарного жидкого раствора на границе с воздухом или любой другой смесью малорастворимых газов, не реагирующих с раствором. Если предположить для простоты, что эта газовая смесь является одним из компонентов (будем считать ее вторым компонентом) тройной системы, то для описания состояния системы при изотермо-изобарических условиях могут быть применены уравнения (VI.22) — (VI.24). Ввиду малой растворимости газов в жидких растворах при небольших давлениях задание величин и х " будет практически определять составы поверхностного слоя и жидкой фазы, а процесс адсорбции из раствора будет описываться уравнением (VI.22), которое для данного конкретного случая может быть значительно упрощено. При малом содержании газов в растворе и поверхностном слое величины и Хг очень малы, а и очень велики. Учитывая это, можно записать для величин, входящих в (VI.22), приближенные соотношения [c.150]

Для определения величины адсорбции смесей обычно используют з ставовку типа описанной Басмаджаном [184]. В этой установке смесь газов циркулирует через небольшой слой адсорбента. После установления равновесия состав циркулирующей смеси становится постоянным. Тогда трубку с образцом перекрывают, газ из него десорбируют в калиброванную бюретку и анализируют. Результаты обычно представляют в виде изотермы адсорбции смеси и состава адсорбированной фазы. [c.703]

Хроматографические измерения на силикагеле были выполнены для этана, пропана и н-бутана при 50° С и атмосферном давлении. Концентрация углеводорода была столь низка, что было оправдано допущение о линейности изотермы адсорбции. Значения коэффициента Генри, полученного из хроматографических данных, сравнивались с аналогичными величинами, измеренными по методу динамической адсорбции. Адсорбционные измерения были проведены на силикагеле с радиусами частиц Л = 0,04 мм для хроматографических экспериментов были использованы фракции с Д = 0,5 0,39 и 0,11 мм. Измерения равновесной адсорбции проводили следующим образом. Смесь гелия с углеводородом пропускали через слой частиц силикагеля, пока не устанавливалось адсорбционное равновесие. Затем слой нагревали до 200° С и десорбирующийся газ вымывали гелием, проходящим через кондуктометрическую ячейку. Количество десорбирующегося газа определяли сравнением площадей под десорбционной кривой и площадей калиброванных пиков. ] [c.176]

Вакантохроматография основана на прерывании потока разделяемых компонентов (возникновение вакансий). Для этого поток исследуемой смеси, разбавленной газом-носителем, непрерывно и по возможности равномерно пропускают через разделительную колонку. Для всех компонентов устанавливается равновесие, достигаемое при одинаковом составе газа на входе и выходе колонки. Если теперь к потоку, содержащему анализируемую смесь, добавить чистый газ-носитель, то в этом месте произойдет снижение концентрации отдельных компонентов и для каждого из них образуются два фронта (см. разд. 1). Фронты движутся вдоль разделительной колонки с характеристической для соответствующего соединения линейной скоростью (рис. Х111.9). При этом на хроматограмме появляются пики, число которых равно числу компонентов с различными коэффициентами распределения. Сигнал детектора пропорционален концентрациям соответствующих компонентов и концентрации газа-носителя, достигаемой в результате его добавления (разбавление). Если процесс проводится в линейной области изотерм адсорбции, вакантохроматограмма полностью идентична хроматограммам, получаемым обычным проявительным ме- [c.379]

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]