Сорбция из потока газа-носителя

Одна из главных задач теории неравновесной хроматографии — изучить размывание хроматографических полос. Это явление может быть обусловлено различными факторами процессами, протекающими в колонке, медленностью сорбции и десорбции при наличии потока газа-носителя и др, Предполагается, что в линейной области изотермы сорбции эти факторы действуют независимо друг от друга. В совокупности же они приводят к расширению хроматографических полос и перекрыванию пиков разделяемых веществ на хроматограмме. [c.46]

Разделение в хроматографии основано на различной сорбируемости анализируемых соединений при движении их по слою сорбента в колонке. Если соединение не сорбируется, то оно не удерживается сорбентом в колонке и будет выходить из колонки со скоростью потока газа-носителя. Если же вещества сорбируются, то они удержатся в колонке, это будет определяться их сорбционной способностью чем сильнее сорбция соединения, тем дольше оно будет удерживаться в колонке. [c.254]

Затем кран переводят в положение десорбция (см. рис. 1,6), концентратор импульсно нагревается, и десорбированные примеси в потоке газа-носителя подаются в хроматографическую колонку. Скорость газа-носителя (азот ос. ч.) 40 мл/мин. Во избежание сорбции определяемых компонентов на стенках холодных газовых коммуникаций кран-переключатель нагревают до 200° С. [c.144]

Представляют интерес закономерности изменения изотерм сорбции с изменением температуры, а также в пределах гомологического ряда. Было показано [12], что если при некоторой температуре изотерма распределения сорбата выпукла к оси ординат (что соответствует пику с преимущественным размытием тыла), то с повышением температуры кривизна изотермы уменьшается и далее наблюдается переход к вогнутой изотерме (т. е. к пику с преимущественным размытием фронта). Кроме того, увеличение числа углеродных атомов в молекулах гомологов также сопровождается переходом от выпуклой изотермы к вогнутой. Производительность колонки можно увеличить путем увеличения ее диаметра, но лишь в том случае, если эффективность разделения снижается не очень сильно. Размытие пика при разделении на колонках большого диаметра в значительной степени определяется неравномерностью движения зоны компонента по сечению 13 ], а это вызвано неравномерностью потока газа-носителя по сечению (стеночный эффект и идентичные ему явления между зернами сорбента), изгибами колонки, неравномерностью пропитки и т. д.. При длине слоя, меньшей некоторого предельного значения, когда поперечная диффузия, выравнивающая концентрации по сечению, еще не играет существенной роли, расширение полосы пропорционально относительной, разности скорости и длине [c.272]

Изменения потока газа-носителя, происходящие в процессе сорбции — десорбции (эффект истока — стока), можно представить в виде уравнения [c.37]

СОРБЦИЯ ИЗ ПОТОКА ГАЗА-НОСИТЕЛЯ [c.210]

Кроме газов методом вытеснительной хроматографии можно разделять и жидкости, причем пары разделяемой смеси и вытеснителя подают в колонну потоком газа-носителя. При разделении жидкостей на обычных адсорбентах проявительным методом изотермы сорбции сильно искривлены, а пики асимметричны. Это делает невозможным использование проявительного метода, но дает возможность применять вытеснительный вариант хроматографии. Так, на колонне, заполненной окисью алюминия (100—150 меш), модифицированной нитратом серебра, разделяют смеси цис- и гранс-гептенов при 75° С (рис. 40). Объем вводимой пробы 1,0 г. Вытеснителем служат пары н-октена-1, насыщающие при 45° С азот, который продувают со скоростью 250 мл/мин. Аналогично разделяют смесь эфиров на колонне с активированным углем. В качестве вытеснителя используют лг-ксилол. На рис. 41 показано разделение 5 г эфиров. Разделение менее эффективно в том случае, когда разделяе- [c.108]

Примем следующие допущения поток газа-носителя постоянен как во времени, так и по сечению теплоемкость газа очень мала в сравнении с жидкостью температура окружающей среды постоянна концентрация компонента находится на уровне линейности изотермы сорбции осевой перенос тепла отсутствует (градиент мал, так как ширина зоны 6 У п). В этом случае граничные условия характеризуются постоянным коэффициентом теплоотдачи и темпе- [c.52]

Движение компонента смеси сопровождается многократными актами сорбции — десорбции всех его молекул. Последние перемещаются потоком газа-носителя лишь в те периоды времени, когда они находятся в газовой фазе, т. е. десорбированы. Следовательно, скорость движения полосы вещества по слою Ос должна быть пропорциональна средней (для данной полосы) доле времени Хт, которую молекулы проводят в газовой фазе. Отсюда [c.6]

В отличие от предыдущего детектора в данном сорбция происходит на поверхности полупроводниковой пленки, а сопротивление пленки является мерой концентрации компонента в потоке газа-носителя. [c.45]

Методика работы заключалась в следующем [33]. В предварительно прокаленную лодочку помещали навеску образца и вдвигали ее в горячую зону печи (1300—1350 °С) при расходе кислорода 100 см /мин. Ловушки для концентрирования диоксидов при этом охлаждали смесью воды и льда, а положение крана соответствовало показанному на рис. 7.5, а. Через 5 мин в ловушки направляли поток газа-носителя со скоростью 50 см мин (положение крана. показано, на рис. 7.5,6) и ловушку для диоксида серы нагревали кипящей водой, оставляя ловушку для СОг охлажденной. После записи пика ЗОг нагревали кипящей водой вторую ловушку и регистрировали пик СОг. Такой способ сорбции и десорбции диоксидов серы и углерода позволил получить хорошее разделение анализируемых газов (рис. 7.6,6). [c.228]

Необходимо учесть, что помимо чисто физического воздействия потока газа-носителя, при его пропускании через колонку резко снижается концентрация компонентов газовой смеси над зонами сорбции. Это и способствует десорбции, а следовательно, и выносу компонентов газом-носителем из колонки. Таким образом, во время движения газа-носителя через колонку происходит распределение компонентов анализируемой смеси между подвижной и неподвижной фазами. [c.40]

Анализ проводится в трубках (колонках), наполненных сорбентом. Анализируемый газ вводится в колонку через дозаторы в потоке газа-носителя. Так как газ-носитель инертен к веществу сорбента, то он, не задерживаясь, выходит из колонки, а компоненты исследуемой газовой смеси, обладая различным сродством к сорбенту, распределяются по длине колонки ка отдельные зоны в порядке уменьшения сорбционной способности. Обозначим компоненты газовой смеси А, Б, В, а газ-носитель Я. Тогда графически можно изобразить формирование зон сорбции, как это показано на рис. 10. [c.28]

Процесс сорбции обратим. При определенных условиях может произойти десорбция. Для проведения десорбции необходимо, чтобы зоны сорбированных веществ двигались по колонке. Это достигается промывкой колонки газом-носителем. Необходимо учесть, что помимо чисто физического воздействия потока газа-носителя, при его пропускании через колонку резко снижается концентрация компонентов газовой смеси над зонами сорбции.Этой способствует десорбции, а следовательно, и выносу компонентов газом-носителем из колонки. Таким образом, во время движения газа-носителя через колонку происходит распределение компонентов анализируемой смеси между подвижной и неподвижной фазами. Очевидно, что десорбция компонентов газа будет осуществляться в порядке, обратном их сорбционной активности. Иначе говоря, отдельные компоненты газа будут двигаться по колонке с различными скоростями и их время удерживания в колонке будет тоже различным. [c.28]

Из данных табл. 2 следует, что коэффициенты диффузии в цеолитах три адсорбции из потока таза иосителя существенно ниже полученных в вакуумных условиях. Обращает на себя внимание также то обстоятельство, что коэффициенты диффузии при сорбции паров воды из потока газа-носителя мало зависят от характе(ра вторичной пористости, в то время как в вакуумных условиях эта зависимость вполне отчетлива. [c.28]

Экспериментальное исследование кинетики сорбции паров воды кристаллическими солями и гранулированными удобрениями было осуществлено в ряде работ с использованием гравитационного метода сорбции из потока газа-носителя различной влажности [114, 130, 134—137]. [c.108]

Методы основаны на индивидуальной степени сорбции каждого газа п пара, т. е. различной способности сорбироваться данным твердым или жидким сорбентом при всех прочих (температура, давление, скорость газа и т. д.) равных условиях. Дискретная (при обычной хроматографической методике) проба анализируемой газовой смеси вводится в непрерывно протекающий вдоль слоя сорбента поток газа-носителя, инертного в отношении пробы и сорбента. В результате многократных сорбции и десорбции каждый компонент пробы перемешается вдоль слоя сорбента с определенной свойственной ему скоростью, отличной от скоростей других компонентов. Поэтому со слоя сорбента компоненты сходят раздельно (поочередно). Последовательность выхода отдельных компонентов смеси из хроматографической колонки, содержащей сорбент, характеризует их состав и способствует их качественной идентификации. На выходе колонки устанавливается газоанализатор (так называемый детектор), позволяющий получить развертку во времени (спектр) концентраций (количества) отдельных компонентов в пробе газовой смеси. Мерой этих количеств является интенсивность соответствующих сигналов детектора, записываемых на диаграмме выходного прибора в виде отдельных пиков. Применяются главным образом детекторы по теплопроводности и различные типы ионизационных детекторов. [c.610]

К первой группе приборов относятся автоматические анализаторы для контроля качества на потоке сырья, продуктов, реагентов и других технологических потоков. К таким приборам относятся хроматографы, определяющие компонентный состав газа или жидкости. В основу хроматографа положено разделение смеси на компоненты под воздействием одновременно протекающих массообменных процессов - сорбции и десорбции. При десорбции газом-носителем происходит последовательное выделение абсорбированных компонентов. В первую очередь из адсорбента выходят низкокипящие газы или жидкости. Например, при анализе смеси газа, состоящего из этана, пропана и бутана, после начала десорбции с газом-носителем выйдет этан, затем пропан и после этого бутан. Выходящие компоненты анализируются детектором. Принципиальная схема хроматографа приведена на рис. 1-16, а. Анализируемый газ поступает через фильтры 1 и редукционный клапан 2 в дозатор 3, в котором отбирается проба определенного объема. Затем проба газа захватывается газом-носителем и направляется в колонку 4, заполненную адсорбентом, поглощающим (адсорбирующим) пробу газа. Затем за счет повышения температуры начинается десорбция газа. В первую очередь выходит этан, количество которого определяется в детекторе (камеры 5 и б). [c.310]

В работе [25] предполагается мгновенное установление равновесия, причем учитывается продольная диффузия и изменение скорости потока за счет сорбции. Ввиду небольших скоростей потока и относительно малых длин слоя игнорируется перепад давления на колонке и, следовательно, связанное с этим эффектом изменение скорости. Для такой модели запишем уравнение материального баланса для адсорбата и для газа-носителя [c.123]

Теория равновесной хроматографии базируется на допущении мгновенного протекания адсорбции и десорбции или растворения и испарения в хроматографической колонке. Основная задача этой теории — установление зависимости между скоростью движения компонента по слою сорбента и его сорбируемостью. В реальных условиях термодинамическое равновесие в колонке установиться не успевает, так как газ движется с конечной скоростью. Поэтому необходимо учитывать процессы диффузии вдоль направления потока и внутрь зерен сорбента, а также кинетику массообмена с ИФ, т. е. кинетику сорбции и десорбции. Если, однако, подобрать условия, близкие к идеальным (оптимальная скорость потока газа-носителя, равномерная дисперсность сорбента, равномерное заполнение колонки, оптимальная температура), можно полагать, что термодинамическое равновесие достигается практически мгновенно. На основе сделанных допущений составляют уравнение материального баланса для некоторого слоя в хроматографической колонке н получают основное уравнение теории равновесной хроматографии, связывающее линейную скорость и перемещения вдоль колонки концентрации с вещества в газовой фазе с объемной скоростью газового потока со и наклоном изотермы распределения (адсорбции) de ide [c.332]

Для простоты предположим, что смесь состоит лишь из двух компонентов 1 и 2. Оба вещества вместе с опускающимся сорбентом движутся навстречу потоку газа-носителя. Таким образом, на этом участке колонки создаются условия фронтально-десорбционной хроматографии (см. разд. 2.1) с той лишь разницей, что при этом методе сорбент перемещается со скоростью Us навстречу потоку газа-носителя. Следовательно, образуются три зоны, разделенные двумя фронтами. Нижний фронт 2 отделяет зону чистого газа-носителя от второй зоны, содержащей помимо газа-носителя еще и менее летучее вещество 2. Выше другого фронта оба компонента находятся в сорбционном равновесии с сорбентом. Оба десорбционных фронта движутся вверх с различной (относительно колонки) скоростью (г/ оезь ii DesjJi зависящей от скорости газа-носителя и определяемой уравнением (21). Прп сравнительно больших коэффициентах распределения и не слишком большой скорости подачи разделяемой смеси мольная доля компонентов так мала, что в этом уравнении величиной можно пренебречь. Таким образом, оно переходит в уравнение для скорости адсорбционных фронтов (19). Если же lis больше, чем W2, но меньше, чем w , то для зоны 2 результирующая скорость Us — и>2 относительно колонки направлена вниз, в то время как зона сорбции смеси не может продвигаться в этом направлении. [c.441]

Газовая хроматография — это хроматография, в которой подвижная фаза находится в состоянии газа или пара. В фармацевтическом анализе находит применение как газожидкостная, так и газоадсорбционная хроматография. В газожидкостной хроматографии неподвижной фазой служит жидкость, нангсенная на твердый носитель, в газоадсорбционной хроматографии неподвижной фазой служит твердый адсорбент. В дальнейшем твердый носитель с нанесенной на него жидкой фазой и адсорбент будут обозначаться термином сорбент . Анализируемые вещества вводятся в поток газа-носителя, испаряются и в парообразном состоянии проходят через колонку с сорбентом, распределяясь в результате многократного повторения актов сорбции и десорбции между газовой и жидкой или газовой и твердой фазами. Отношение количества ве- [c.105]

Медленность сорбции и десорбции при наличии потока газа-носителя, что также приводит к большей скорости движения фропта и меньшей скорости замыкающей частп полосы по сравнению со скоростью движения ее центра, т. е. к размыванию. [c.12]

Параллельно соединенные или сдвоенные колонки также применяются для разделения таких смесей, при этом одна колонка заполняется силикагелем, а другие цеолитом 5А [49—51]. Анализируемая проба разделяется на две порции и поступает одновременно в две параллельно соединенные колонки. В колонке с силикагелем двуокись углерода отделяется от остальных компонентов смеси, а в колонке с молекулярными ситами необратимо адсорбируется СОг и разделяются Нг, О2, N2 СН4, СО. Во всех случаях разделения и анализа газовых систем, содержащих двуокись углерода, на комбинированных колонках имеется опасность ухудшения хроматографических свойств молекулярных сит из-за сорбции двуокиси углерода. Американскти исследователями фирмы Перкин — Эльмер разработана хроматографическая установка, в которой устранен указанный недостаток [52]. Ими применена система кранов и вентилей, дающих возможность отключать любую из колонок и изменять направление потока газа-носителя, защищая таким образом колонки от попадания в них нежелательных компонентов смеси. [c.229]

Сорбция может протекать в различных условиях из однокомпонентной газовой фазы или из потока газа-носителя, в неподвижном слое сорбента или в движущемся, сорбируемое вещество может быть одно или в смеси с другими веществами — все это имеет значение для скорости сорбции, и в зависимости от конкретных условий роль различных факторов меняется. [c.11]

На практике широко распространены случаи поглощения ве-шества зернистыми сорбентами из потока газа-носителя, например воздуха, азота, гелия или другого относительно мало сорбирующегося газа. Процесс сорбции в этом случае складывается из трех стадий приближения молекул сорбируемого вещества к внешней поверхности зерен ( внешняя диффузия ), диффузии внутрь зерен ( внутренняя диффузия ) и конденсации молекул на внутренней поверхности сорбента (собственно акт сорбции). [c.11]

Наибольшее распространение получил в настоящее время метод нроявительной газо-адсорбцяонной и газожидкостной хроматографии 1[Л. 18, 28, 48, 53]. Метод основан на физическом разделении смеси вследствие разной способности компонентов к сорбции одним и тем же сорбентом. Метод заключается в том, что в наполненную сорбентом колонку, через которую со строго постоянной скоростью движется малосорбируемый газ (газ-носитель), вводится дискретная проба. Эта проба перемещается потоком газа-носителя вдоль сорбента со скоростью, определяемой взаимодействием вещества с сорбентом, и по истечения определенного времени (по прохождении определенного объема газа-носителя) вещество выходит из колонки. При этом вследствие разной скорости процессов сорбции — десорбции для разных веществ скорость прохождения их через колонку будет также различной. В результате по мере продвижения пробы вдоль колонки 1 произойдет разделение смеси АВ на составные компоненты Л и б, которые будут поочередно попадать в детектор 2 (рис. 1). Детектор фиксирует прохождение бинарной смеси газ-носитель— компонент на его выходе регистрируется сигнал 3, соответствующий компонентам исследуемой смеси. Конструктивно хроматограф состоит из следующих основных блоков (рис. 2) [Л. 18, 48] блока поддержания соответствующей величины расхода газа-носителя 1 [c.7]

Независимо от метода обработки хроматографической информации можно выделить ряд факторов, существенно влияющих на точность получаемых результатов [Л. 33, 60, 149, 161, 166]. Прежд всего условием получения высокой точности является хорошее разделение компонентов смеси. Большое значение имеет также методика ввода пробы процесс дозирования пробы должен осуществляться быстро и с одинаковой скоростью, проба не должна перегружать колонку, по крайней мере после разделения. Существенная ошибка может возникнуть при потерях вещества в результате разложения, утечек, испарения или каких-либо химических превращений пробы, а также вследствие необратимой сорбции в системе хроматографа. Очень важно стабилизировать условия анализа [Л. 28, 149, 154, 164]. В частности, в изотермической хроматографии изменение температуры колонки на 1 °С вызывает изменение максимальной концентрации фракции, а значит, и высоты пика на 2—3%. Скорость потока газа-носителя влияет не только на время удерживания, но и на площадь пика. Высота пика зависит от скорости газа-носителя и по-разному для различных типов детекторов для концентрационных она пропорциональна для потоковых 1[Л. 18]. С увеличением и площадь пика становится менее чувствительной к скорости газа-носителя [Л. 53, 149]. [c.19]

Общий коэффициент диффузии в грануле В — функция коэффициентов диффузии в кристаллах (в первичных порах /)] и во вторичных норах >2). Связь между этими величинами сложная, в особенности, если учесть возможную блокировку части поверхности кристаллов добавками, применяемыми при гранулировании. Для выявления указанной связи и проверки тех или иных теоретических соображений но этому поводу необходимо располагать экспериментальными значениями В, В и Ог. В данной работе были оцределены общие коэффициенты диффузии в гранулированных цеолитах тина А при вакуумных условиях и сорбции из потока газа-носителя при атмосферном давлении. [c.24]

Наряду с продольной диффузией -размывание определяется медленной кинетикой адсорбции. Из-за медленной десорбции возникают хвосты на пике, а медленная сорбция ириводн г к то.му, что впереди образуются языки . Кроме того, ири движении потока в гранулированном слое возникает специфическое размывание из-за того, что скорость двия сния вдоль слоя газа-носителя не постоянна, а изменяется в зависимости от того, в каком месте между зернами проходит газ. [c.404]

Грегг и Сток (1958), исходя из теории Глюкауфа (1947), также определнлп изотермы сорбции по хроматограммам фронтального анализа. В указанных работах не учитывалось изменения скорости газового потока внутри фронта, так что применение этого метода ограничивалось низкими концентрациями сорбата в газе-носителе, при которых этим эффектом можно было пренебречь. В опытах этих авторов концентрация сорбата не превышала 15%. Эберли (1961) получил хорошее совпадение изотерм, снятых фронтальным и статическим методами при концентрации сорбата до 10%, однако при 40% уже наблюдались заметные расхождения. В то же время метод Фейеша, Фром-Чарана и Шая позволяет снимать изотермы вплоть до концентраций, отвечающих насыщению чистым сорбатом. [c.432]

Из баллона установки газ-носитель через регулятор расхода газа следует в термостатированную колонку. На пути следования газа-носителя перед колонкой о помощью специального калиброванного шприца мгновенно (это очень важно ) вводят анализируемую пробу. Поату-пивший в колонку в виде омпактной пробы газ претерпевает за счет сорбции и десорбции многократное перераспределение в фазах. Такое перераспределение, повторяющееся оотни, тысячи,, десятки тысяч раз, позволяет в потоке гаэа-носителя разделить компоненты на зоны. Образовавшиеся зоны чистого газа-носителя и смесей, состоящих из газа-носителя с каадым из компонентов смеси, из колонки следуют в детектор. [c.57]

Хроматографию можно определить как дифференциалык>-миграционный метод разделения, в котором поток растворителя нли газа-носителя вызывает перемещение (миграцию) компонентов смеси с различной скоростью через пористую сорбционную среду. Этой средой может быть твердый адсорбент (например, окись алюминия, древесный уголь или крахмал), жидкость, удерживаемая твердым носителем (например, вода, удерживаемая целлюлозой, или силиконовое масло, нанесенное на целит), или ионообменник. Состоит ли механизм сорбции в адсорбции средой с активной поверхностью, в распределении между двумя жидкими фазами илн он заключается в чельто другом — в любом случае селективное удерживание различных компонентов смеси сорбирующей средой приводит к тому, что они перемещаются в этой среде с неодинаковыми скоростями. [c.210]

В 1958 г. Грегг и Шток [4] сообщили об использовании этого метода Глюкауфа для расчета сорбционных изотерм некоторых органических паров па различных сорбентах и предложили методику, которую можно назвать газо-хроматографической. Их аппаратура схематически изображена на рис. 2. Сам процесс измерения прост. Инертный газ-носитель проходит через сатуратор 3, наполненный органической жидкостью, отсюда смесь поступает в колонку, наполненную сорбентом. На конец колонки 81 концентрация пара детектируется катарометром В и регистрируется самописцем. Поток измеряется пенным измерителем 8М. Как только сорбент в колонке насытится, в нее вводят чистый газ-носитель и следят за десорбцией адсорбата. Изотермы сорбции, рассчитанные авторами таким методом [c.80]