Основы газо-хроматографического метода

Классификация хроматографических методов анализа. Разнообразие хроматографических методов, различающихся по физико-химической основе и технике выполнения анализа, не позволяет классифицировать их по какому-либо одному критерию. Наиболее важные показатели, отражающие физико-химическую сущность и особенности техники анализа, следующие агрегатное состояние разделяемых веществ — газ (пар) или жидкость (раствор) природа сорбента — твердое вещество или жидкость характер взаимодействия между сорбентом и разделяемыми веществами — распределение молекул или ионов менаду двумя фазами, образование координационных соединений в фазе или на поверхности сорбента, протекание окислительно-восстановительных реакций при контакте разделяемых веществ с сорбентом техника выполнения анализа — в колонке, капилляре, на бумаге, в тонком слое сорбента. [c.7]

Хроматографический метод. Быстрота и достаточная точность хроматографического анализа стимулировали разработку на его основе различных методов определения характеристик системы газ — твердое тело изотерм адсорбции, теплот адсорбции и др. Один из таких методов основан на данных проявительной хроматографии. [c.40]

В основе хроматографического метода анализа газов лежит физическое разделение компонентов смеси на сорбенте. Вследствие разной сорбируемости, скорость продвижения компонентов газовой смеси по слою неподвижного сорбента в токе газа-носителя неодинакова. Чем больще сорбируемость вещества, тем медленнее оно продвигается по хроматографической колонке и, следовательно, для него больще так называемое время удерживания. [c.214]

Как указывалось выше, при анализе результатов, полученных хроматографическими методами, следует учитывать, что катализатор в промежутках между импульсами подвергается частичной регенерации потоком газа-носителя, вследствие чего стационарное состояние катализатора может и не достигаться. В принципе, результаты кинетических расчетов, полученные на основе хроматографических данных, могут отличаться от констант, соответствующих стационарному состоянию катализатора (см., например, стр. 193), но это скорее достоинство, а не недостаток. Хроматографические данные представляют значительный интерес, поскольку они характеризуют наиболее активные в каталитическом отношении центры поверхности. Сопоставление результатов, полученных в хроматографических условиях, с результатами, полученными в проточных и проточно-циркуляционных системах, может дать дополнительно существенную информацию о кинетике и механизме каталитического процесса. Мы уже указывали выше, что эффективность кинетических исследований значительно повышается при проведении опытов по определенной стратегии. Этому вопросу посвящен специальный раздел математической статистики, называемый планирование экстремальных экспериментов . Поэтому прежде чем перейти к изложению экспериментального материала, мы посвятим следующий раздел краткому изложению некоторых основных идей статистического планирования эксперимента. [c.301]

В основе хроматографического метода лежит распределение компонентов разделяемой смеси между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна и представляет собой мелкодисперсное активное твердое тело (адсорбент или ионообменник) или жидкость, закрепленную на подходящем носителе, а другая подвижна и является жидкостью или газом, фильтрующимися через неподвижный слой. [c.247]

Неаналитической газовой хроматографией называется метод исследования физико-химических характеристик веществ при использовании газо-хроматографической аппаратуры и на основе параметров хроматографических зон [1]. [c.305]

Хроматографический метод анализа газов и паров все в большей степени становится основой для контроля и автоматизации химической промышленности. [c.53]

Одним из наиболее распространенных методов хроматографического разделения смесей веществ является ионообменная хроматография. Здесь мы переходим к рассмотрению хроматографических методов с точки зрения физических явлений, лежащих в основе хроматографии. Ранее уже было показано, что законы движения зон веществ зависят от равновесных законов, связывающих концентрации вещества в подвижной фазе и на неподвижном материале, а также от скорости установления равновесия, и что изотермы молекулярной адсорбции, ионного обмена и равновесия жидкость—газ и жидкость—жидкость в ряде случаев совпадают, в связи с чем законы хроматографической динамики рассматривались в общем виде для всех видов физических явлений. Ввиду этого в разделах ионообменная и адсорбционная хроматография необходимо рассмотреть лишь особенности применяемых сорбирующих материалов. [c.119]

В газе или растворе, вытекающем из колонки, сначала появляется компонент А, далее — чистый растворитель, а затем компонент В. Чем больше концентрация компонента, тем выше пик и больше его площадь, что составляет основу количественного хроматографического анализа. Проявительный метод дает возможность разделять сложные смеси, он наиболее часто применяется в практике. Недостатком метода является уменьшение [c.319]

В этом разделе практикума учащиеся осваивают практические приемы хроматографического анализа, нашедшего широкое применение в лабораторной практике. Следует напомнить учащимся, что в основе хроматографического метода анализа лежит способность химических соединений по-разному распределяться между двумя фазами, одна из которых — неподвижный слой с большой поверхностью (сорбент), вторая — подвижная фаза (поток жидкости или газа, движущийся через неподвижный слой). По существу, хроматографический метод — это метод разделения сложных смесей химических соединений с последующим определением отдельных компонентов физическими или химическими способами. [c.231]

В связи с тем, что в основу конструкции прибора положен объемно-хроматографический метод, идентификация разделенных компонентов происходит по времени их выделения, фиксируемого секундомером. С этой целью прибор калибруется. На колонку наносят чистые индивидуальные углеводороды и при проявлении наблюдают время выхода каждого из них и интервал между ними. Время выхода компонента отсчитывают от момента ввода в колонку газа-носителя. [c.200]

Одним из современных приборов для определения состава газов в потоке является хроматограф ХПА-2. В основу действия прибора положен хроматографический метод, при котором разделение газовой смеси на отдельные компоненты происходит при ее движении через слой сорбента. Различная сорбируемость молекул индивидуальных компонентов влечет за собой различие в их скоростях передвижения через сорбент и вследствие этого их распределение по отдельным зонам до полного разделения. [c.237]

Мартин был первым исследователем, показавшим экспериментально и обосновавшим теоретически необходимость дополнения уравнения (IV-1) членом, учитывающим адсорбцию хроматографируемых соединений на поверхности газ — НЖФ [40, 59]. Он показал также, что значения коэффициента адсорбции, измеренные хроматографическим методом и классическим методом на основе концентрационной зависимости поверхностного натяжения (уравнение Гиббса), удовлетворительно согласуются. Истинный объем удерживания на единицу массы сорбента VNg, согласно Мартину [40], описывается следующим уравнением [c.84]

Уравнение (1У-45) представляется практически важным, несмотря на допущения (мгновенное установление равновесия и др.), сделанные при его выводе. Здесь уместно провести аналогию с проявительными методами определения поверхности твердых тел, также основанными на использовании уравнения идеальной нелинейной хроматографии. Удельные поверхности твердых тел, измеренные статическими методами и импульсным хроматографическим методом (расчет на основе уравнения идеальной нелинейной хроматографии), достаточно хорошо совпадают. Причем опытные данные не обнаруживают заметного влияния скорости потока газа-носителя на форму изотермы, рассчитанной по элюционной кривой [71, 72]. Поэтому допущение о мгновенном установлении равновесия в обычных условиях хроматографического эксперимента (время установления равновесия составляет около 10 3 с [60]) можно считать вполне оправданным, и уравнение типа (1 У-45) можно использовать в газо-жидкостной хроматографии для определения нелинейных изотерм адсорбции (например, на поверхности раздела НЖФ — твердый носитель [73, 74]). Конечно, в дальнейшем развитие более строгих методов на основе неравновесной теории хроматографии [75—77 78, с. 32 79, с. 24] позволит более четко выяснить механизм процесса и повысить надежность сорбционных измерений для полифазных сорбентов. [c.90]

В заключение целесообразно указать на естественность рассматриваемого варианта хроматографии, поскольку близкие по характеру процессы наблюдаются в природе. Это относится, в первую очередь, к хроматографическим процессам при миграции нефти и газа, к явлениям, сопровождающим формирование залежей [4, 5]. В частности, условия, характерные для глубинных слоев Земли (повышенные температура и давление), могут вызвать образование однофазных нефтяных флюидов, мигрирующих вдоль геологической колонки , которая способствует их фракционированию. Закономерности, характерные для хроматографических процессов, можно использовать при объяснении ряда природных явлений. С другой стороны, природные процессы, соответствующим образом упрощенные , могут служить основой для создания методов исследования. [c.10]

Основой хроматографических методов является процесс распределения компонентов смеси между двумя фазами с последующим их разделением. Поскольку анализируемая смесь обычно находится в виде одной фазы (газ, жидкость), вторую фазу приходится создавать искусственно. Чаще, однако, приходится предварительно создавать или вводить обе фазы, между которыми распределяются компоненты смеси. Так, например, в газожидкостной хроматографии, о которой главным образом и будет идти речь в настоящей книге, инертная газовая фаза (газ-носитель) и неподвижная жидкость вводятся специально независимо от того, является ли анализируемая смесь первоначально газом или жидкостью, она распределяется между этими двумя фазами в виде газа (пара) и жидкого раствора. Точно так же в адсорбционной хроматографии распределение введенной пробы осуществляется между твердым адсорбентом и движущейся жидкой фазой. Механическое разделение происходит в обоих случаях вследствие перемещения подвижной фазы вдоль неподвижной. [c.26]

В другом более простом методе [17—19] реакцию проводят обычно в небольшом термостатированном реакторе в защитной атмосфере инертного газа, находящегося под небольшим избыточным давлением по сравнению с атмосферным. Степень полимеризации определяют на основе газо-хроматографического анализа проб реакционной смеси. Периодический отбор проб из реактора осуществляют шприцом с длинной иглой, которую вводят в реактор через колпачок с самозатягивагощейся резиной, аналогичный используемому в газовом хроматографе в устройстве для ввода пробы. Отобранную пробу быстро переносят в пробирку с реагентом, мгновенно останавливающим реакцию полимеризации. Чтобы избежать точного измерения объемов реагента и реакционной смеси, применяют метод внутреннего стандарта, который заранее в известной концентрации вводят в реакционную смесь. [c.87]

Хроматографический метод анализа газов основан па принципе физического разделения газовой смеси, при котором разделяемые компоненты распределяются между двумя фазами одна из фаз представляет собой неподвижный слой сорбента с большой поверхностью, другая—поток газа-иосителя, фильтрующийся через неподвижный слой. В зависимости от типа применяемой неподвижной фазы (насадки) различают газо-адсорбционную и газожидкостную хроматографию. В газо-адсорбционной хроматографии нспользуются твердые вещества, обладающие адсорбционньми свойствами активированный уголь, силикагель, окись алюминия, пористые стекла, молекулярные сита (цеолиты). Газо-адсорбционная хроматография используется для раэделения низкокипящих газов водорода, азота, окиси углерода, кислорода, аргона, метаяа и др. В газо-жидкостной хроматографии используются растворители, нанесенные на инертную ио отношению к газам основу. Разделение газов в этом случае осуществляется благодаря различной растворимости газов в жидкости. Газо-жидкостной хроматографией хорошо разделяются углеводороды. [c.238]

В качестве примера рассмотрим метод анализа алкидных смол на основе фталевого ангидрида и различных полиолов [2]. Пробу смолы помещали в колбу (125 мл), прибавляли 6 мл бутиламина и нагревали с обратным холодильником полученную смесь в течение 1 час до кипения. По охлаждении к реакционной смеси через холодильник приливали 25 мл уксусного ангидрида и нагревали вновь 90 мин до кипения. По охлаждении к реакционной смеси, содержащей ацетаты многоатомных спиртов, прибавляли 35 мл воды, нагревали смесь 5—10 мин до кипения, охлаждали, переносили в делительную воронку и экстрагировали хлороформом. Объединенный экстракт промывали водой до отсутствия кислой реакции, фильтровали через фильтр, смоченный хлороформом, и собирали в стакан (250 мл). Большую часть растворителя выпаривали в токе воздуха на водяной бане, а остаток (5—lO мл) использовали для хроматографического анализа. Полученные ацетаты полиолов определяли газо-хроматографическим методом при программированном повышении темнературы от 50 до 225° С со скоростью 7,9 град/мин на колонке (122x0,6 см), заполненной 10% карбовакса 20 М на хромосорбе W (60—80 меш). [c.194]

Явление адсорбции было открыто во второй половине XVIII века. Шееле в 1773 г. в Швеции и Фонтана в 1777 г. во Франщш наблюдали поглощение газов углем, а Т. Е. Ловитц в 1785 г. в России наблюдал поглощение углем органических веществ нз водных растворов. Явление адсорбции газов активным углем было использовано Н. Д. Зелинским при создании противогаза для защиты от отравляющих веществ, применявшихся во время первой империалистической войны,—в противогазе пары отравляющих веществ хорошо адсорбировались из тока воздуха активным углем. Разделение веществ на основе их различной адсорбируемости широко используется в настоящее время как в промышленности, так и для аналитических целей. Впервые возможность использования адсорбции смесей для их анализа была открыта М. С. Цветом в 1903 г. в Варшаве, который применил адсорбенты для разделения окрашенных биологически активных веществ и в связи с этим назвал этот метод хроматографическим адсорбционным разделением смесей. В настоящее время хроматографические методы широко используются для анализов сложных смссей и для автоматического регулирования технологических процессов (см. Дополнение). [c.437]

Получают их, сжижая воздух (—194° С, 1 атм). В несжижающей-ся части остаются неон и гелий. Отсюда их извлекают после связывания примеси азота газопоглотителями. Неон от гелия можно отделить вымораживанием или хроматографическим методом, в котором перемещение полосы адсорбированных газов по слою адсорбента вызывается движущимся температурным полем одновременно с движущимся потоком газов. Этот метод предложен Е. В. Вагиным [70] и разработан на основе теории теплодинамического метода А. А. Жуховицкого и Н. М. Туркельтауба [73]. Благодаря применению активированного угля, оказалось возможным разделить смесь неона и гелия при температуре жидкого азота. [c.316]

Эти элементы завершают шесть первых периодов системы Д. И. Менделеева. Некоторые свойства благородных газов проведены в табл. 32. Гелий имеет законченную оболочку 15-, у всех других устойчивые s p внешние электронные оболочки. Простые вещества в нормальных условиях — одноатомные газы. Из числа благородных газов в земной атмосфере больше всего аргона (около 0,9%), на долю остальных приходится около 0,1%- Эти газы особенно интересны для производства вакуумных и полупроводниковых приборов (для наполнения газоразрядных и осветительных ламп и как инертная среда в многочисленных технологических операциях с полупроводниками). Они плохо растворяются в воде, лучше — в органических растворителях. Получают их, сжижая воздух (—194° С, 101 325 Па). В несл< ижающейся части остаются неон и гелий, которые извлекают после связывания примеси азота газопоглотителями. Неон от гелия можно отделить вымораживанием или хроматографическим методом, в котором перемещение полосы адсорбированных газов по слою адсорбента вызывается движущимся температурны.м полем одновременно с движущимся потоком газов. Этот метод предложен Е. В. Вагиным и разработан на основе теории теплодинамического метода А. А. Жуховицкого и Н. М. Туркельтауба. [c.394]

Разработанные к настоящему времени методы определения растворимости газов в жидкостях весьма многочисленны и разнообразны [1-6]. Общепринятой является классификация, предложенная Баттино и Клевером [1,3], которые взяли за основу разделения методов природу измеряемых величин и способ их измерения. Классифицированные по этому принципу методы делятся на физические и химические. Такая классификация является достаточно условной, поскольку, с одной стороны, химическими методами измеряется физический параметр -масса растворенного газа, а с другой - многие основанные на физических принципах методы относятся к арсеналу современной инструментальной аналитической химии. В этой связи мы предлагаем разделить существующие методы на термодинамические (волюмо-манометрические) и аналитические. Термодинамические (волюмо-манометрические) методы позволяют косвенным путем определять количество абсорбированного газа на основе измерения рУТ параметров парожидкостного равновесия и последующего термодинамического анализа системы пар - жидкость. Методы, относящиеся к этому классу, широко распространены. В наиболее совершенных конструкциях достигнут очень высокий уровень точности (погрешность 0,1% и ниже). Сюда относятся методы насыщения и методы экстракции. В первом случае обезгаженный растворитель насыщается газом при контролируемых рУГ-параметрах, а во втором - растворенный в жидкости газ извлекается и проводится анализ рУГ-параметров газовой фазы. В аналитических методах проводится прямое или косвенное измерение количества абсорбированного газа путем анализа жидкой фазы. Для этих целей применяются объемное титрование (химическе методы), газовая и газожидкостная хроматография (хроматографические методы), масс-спектрометрия, метод радиоактивных индикаторов, электрохимические методы (кулонометрия, потенциометрия, полярография). Аналитические методы (за исключением хроматографического и масс-спектрометрического) не обладают той общностью, которая присуща термодинамическим методам. Они используются для изучения ограниченного круга систем или при решении некоторых нестандартных задач, например для проведения измерений в особых условиях. Погрешность аналитических методов составляет, как правило, несколько процентов. Учитывая указанные обстоятельства, а также принимая во внимание изложенные во введении цели данного обзора, мы ограничиваемся рассмотрением лишь химических и хроматографических методов. [c.232]

Большой вклад в развитие метода обращенной газовой хроматографии для изучения фазовых переходов в высокомолекулярных соединениях и их количественную интерпретацию внесли работы Гийе и сотр. [32, 46]. В этих работах предложен метод определения кристалличности полимеров на основании газо-хроматографических данных на основе зависимости логарифма удельного удерживаемого объема от обратной абсолютной температуры. [c.275]

Метод термической десорбции положен в настоящее время в основу работы газо-хроматографических сорбтометров [55, 56]. [c.115]

Наиболее ценными компонентами этой фракции являются изобутилен и дивинил, поскольку они могут быть использованы в качестве мономеров для синтеза изобутжл- я дивинил-каучуков. До недавнего времени для определения этих углеводородов на предприятии пользовались исключительно химическими методами. Изобутилен определялся по методу А. Ф. Добрянского [1, 10] путем избирательного поглош,ения 68%-ной серной кислоты, а дивинил по Долгонлоску [11] путем гидрирования его в присутствии палладиевого катализатора. Более эффективным методом анализа бутиленовой фракции оказался объемно-хроматографический метод [3—5], на основе которого в институте химии при ГГУ был разработан универсальный газоанализатор типа Х-2 [12], позволяющий производить из одной пробы полный анализ как пиролизного газа, так и всех его фрах ций, в частности бутиленовой. Это достигается последовательным исиользованием четырех хроматографических колонок. [c.227]

Основой хроматографических методов является процесс распределения одного или нескольких веществ между дву.мя фазами, oтдeлeнны н друг от друга физической границей раздела. Поскольку вводимое вещество или смесь веществ находится в виде одной фазы (газ, жидкость нл 1 твердое тело), вторую фазу приходится создавать искусственно. Следует отметить, что нр цнп создания каким-либо образом двухфазной системы с иере.меще-нием этих фаз относительно друг друга с целью умножошя элементарных эффектов разделения является основой почти, всех физических методов разделения. [c.6]

По существу, метод, иредложенный Тамару, заключается в использовании хроматографической колонки, заполненной изучаемым катализатором. Исследуемый газ, состоящий, нанример, из реагирующих веществ, вводится в газ-носитель (на который катализатор не оказывает действия), и эту смесь газов пропускают через колонку при строго определенной температуре и давлении. Выходящий из колонки газ затем анализируют, чтобы определить количество израсходованных реагирующих веществ. Время удерживания является прямой мерой адсорбционной способности катализатора. Такой же подход послужил основой метода, использованного Бассетом и Хэбгудом [516—518] для изучения различных реакций, нанример изомеризации циклопропана в пропилен на недавно открытых катализаторах из цеолитов [542—547]— молекулярных ситах тина X и У. Хэбгуд показал 1518], что применение хроматографического метода для исследования поверхностных реакций может быть связано со значительными трудностями, если скорости адсорбции и десорбции малы по сравнению со скоростью самой поверхностной реакции. [c.148]

Если выделение хроматографически разделенных веществ из их смеси с газом-носителем сопровождается образованием тумана, то этого можно избежать с помощью чисто термических методов. В основе всех этих методов лежит уравнение (4.2), и все они связаны с поддержанием молекул улавливаемого вещества в перегретом состоянии вплоть до их окончательного контакта со стенкми сосуда. [c.163]

Теоретические исследования в области адсорбции газов и паров Н. А. Шилова, М. М. Дубинина и др., а также новые исследования в области хроматографии легли в основу разработки и дальнейшего усовершенствования хроматографических методов газового анализа, получивших за последнее время значительное развитие и практическое прпмененне. [c.144]

Большая работа в области развития методов хроматографического анализа газов и создания аналитических приборов выполнена Б. А. Соколовым с сотрудниками. Исследования, проведенные В. А. Соколовым в конце тридцатых годов, послужили основой для разработки первого варианта адсорбционного прибора для определения микроконцентраций метана и этана. Затем было разработано несколько вариантов хроматографического газоанализатора для определения микроконцентраций углеводородных газов. В 1949—1950 гг. В. А. Соколовым, А. А. Шуховиц-ким и И. М. Туркельтаубом был предложен хроматографический метод разделения газов, основанный на одновременном воздей- [c.248]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология