О кристаллизационной колонке

Другим вариантом кристаллизационного метода разделения является кристаллизационная колонка, где одновременно происходят два различных процесса разделения многократная кристаллизация и разделение в противотоке кристаллов и жидкости. Первый процесс происходит в основном по концам колонки, второй, главным образом в средней ее части. Распределение температур в колонке таково, что холодный ее конец имеет температуру ниже температуры кристаллизации наименее чистого (в данном процессе) вещества, горячий — температуру выше температуры плавления наиболее чистого вещества при коэффициенте распределения меньше единицы. Исходное вещество кристаллизуется на холодном конце колонки, более чистые ( <1) кристаллы увлекаются к горячему концу и там плавятся результатом этой одной ступени разделения является увеличение концентрации примеси на холодном конце и уменьшение ее концентрации на горячем. Многократное повторение этого процесса было бы аналогично многократной перекристаллизации. Однако помимо этого разделение вещества в колонке происходит еще и в процессе продвижения кристаллов и жидкости от места кристаллизации к месту плавления. В процессе направленной кристаллизации соприкасаются между собой кристаллы и жидкость, находящиеся в равновесии, и поэтому очистка определяется только коэффициентом распределения — термодинамическим в случае равновесного ведения процесса или эффективным — в случае отклонения его от равновесия, т. е. когда градиенты температур и концентраций отличны от нуля. Противоток двух фаз в колонке приводит к тому, что даже в идеальном процессе соприкасаются кристаллы и жидкость, не находящиеся в равновесии и различающиеся [c.184]

Качественное сходство кристаллизационной колонки с ректификационной, естественно, привело к тому, что первый ее теоретический вариант разрабатывался по аналогии с вариантом ректификации. За основу взяты дифференциальные уравнения Коэна [46], который наиболее строго рассмотрел теорию идеальной ректификационной колонки. Как обычно, рассматривается наиболее простой вариант бинарной системы, в которой оба компонента образуют непрерывный ряд растворов в обеих фазах — жидкой и кристаллической. [c.185]

Аналогично работе Коэна дифференциальные уравнения, описывающие работу кристаллизационной колонки, имеют вид [c.185]

На этой стадии работы кончается аналогия кинетики ректификационных и кристаллизационных колонок. Далее вводится ограничение л = 0, что верно для ректификационной колонки, где захватом паровой фазы в нервом приближении можно пренебречь по сравнению с захватом жидкой. В кристаллизационной колонке это не так, захваты кристаллов и жидкости сопоставимы между собой, и, следовательно, нужно рассмотреть более общий случай, когда [кфО [48]. При безотборном режиме выражения для членов ряда разложения g(p) и f p) [c.187]

Переход от изображения к оригиналам дает выражение для скорости достижения стационарного состояния в кристаллизационной колонке [c.188]

Эти соотношения должны быть в первом приближении верны для любой кристаллизационной колонки независимо от метода, каким осуществляется принудительное двил ение кристаллов от холодного конца к горячему. В ректификационной колонке плотности фаз (жидкость и пар) различаются примерно на несколько порядков и потому уже в обычном гравитационном поле достигаются достаточно большие скорости противотока двух фаз. В кристаллизационной колонке фазы [c.188]

Автор не упоминает о советских работах по кристаллизационным методам очистки органических веществ, поэтому в дополнении к данной книге приведен обзор работ советских исследователей, тем более что они включают и темы, которые почти не разработаны за рубежом, например зонную плавку органических мономеров и теорию кристаллизационных колонок. [c.6]

Работы по зонной очистке мономеров рассмотрены подробно, поскольку аналогичных зарубежных работ, по-видимому, нет, по крайней мере их не приводит Херингтон. Работы о кристаллизационных колонках не входят в тему этой книги, но если Херингтон счел уместным включить в книгу, кроме зонной плавки, другие варианты кристаллизационных методов очистки, то логично рассмотреть работы по кристаллизационным колонкам, которые применяют в более совершенном, чем зонная плавка, варианте кристаллизационных методов очистки. Эти работы только начаты и касаются главным образом теории кристаллизационных колонок. [c.195]

Известны средства создания силового поля при помощи центробежных сил (центрифуги), которое обеспечит разделение кристаллов и их расплава в колонке, что при градиенте температур обеспечит противоток. В этой работе впервые предложены элементы теории кристаллизационных колонок. [c.246]

В теории зонной плавки обычно пренебрегают диффузией в твердой фазе, ибо основная масса твердой фазы находится при температуре, значительно ниже ее температуры плавления. В кристаллизационной колонке твердая фаза находится почти при температуре плавления. Из теории известно, что вблизи температуры плавления твердого вещества диффузия в нем резко возрастает. Поэтому в теории кристаллизационной колонки пренебрегать диффузией в твердой фазе едва ли можно. В первом приближении, по-видимому, можно принять, что диффузия достаточно велика для выравнивания концентрации примеси в соприкасающихся фазах и в противотоке. Следовательно, можно применить теорию, разработанную для ректификационных колонок. [c.250]

Физико-химические процессы в кристаллизационных и ректификационных колонках качественно аналогичны, и, следовательно, скорость достижения стационарного состояния в кристаллизационной колонке может быть описана теми же уравнениями, что и для ректификационной колонки. В ряде работ рассмотрена кинетика [c.250]

На этой стадии работы [50] кончается аналогия кинетики ректификационных и кристаллизационных колонок. Далее авторы работы [50] вводят ограничение ц = О, [c.252]

ЧТО верно для ректификационной колонки, где паровым захватом в первом приближении можно пренебречь по сравнению с жидкостным захватом. В кристаллизационной колонке это не так, захваты кристаллов и жидкости сопоставимы между собой, и, следовательно, нужно рассмотреть более общий случай, когда М фО. При без-отборном режиме выражения для членов ряда разложения (р) и /(р) будут следующие [c.253]

Как и в работе [50], конечное выражение для скорости достижения стационарного состояния в кристаллизационной колонке имеет вид [c.253]

В центробежной кристаллизационной колонке, предложенной одновременно Спасским с сотр. [240] и Аникиным [241], постоянное поле центробежных сил налагается на кристаллизуемый материал в трубчатом контейнере, помещенном в градиентную печь сопротивления. Вблизи оси вращения центрифуги поддерживается температура ниже температуры плавления очищаемого вещества Т л, на периферии температура выше Тпл- Если плотность кристаллической фазы превышает плотность расплава, прилипание слитка к стенкам контейнера не происходит, а примесь имеет к <1, образующиеся первичные кристаллы отбрасываются центробежной силой на периферию центрифуги и расплавляются, а жидкость вдали от оси вращения становится более чистой, чем в остальной части контейнера. Многократное повторение этого процесса и последующее быстрое замораживание расплава приводит к получению слитка, один конец которого обогащен примесью, а второй содержит почти чистый основной компонент. Этот вариант кристаллизационной ректификации оказался эффективным при получении чистых металлов, солей и органических веществ [240, 241]. Его распространению на другие системы мешает прилипание слитка к стенкам контейнера, которое затрудняет перенос кристаллов на периферию центрифуги. [c.149]

При осуществлении ЦНК кристаллизация вещества, как и в центробежной кристаллизационной колонке, начинается в том конце трубчато- [c.149]

Кристаллизацию проводят в кварцевых или стеклянных ампулах (при необходимости вакуумированных и запаянных). Чтобы облегчить образование фронта кристаллизации в начале роста слитка и исключить возможность срыва первичных кристаллов и отбрасывания их на дно контейнера под действием центробежной силы (как это происходит в центробежной кристаллизационной колонке, см. разд. 7.1), внутри ампулы (со стороны, обращенной к оси вращения) делают заостренные выступы. Дно ампулы имеет коническую форму, что облегчает отбор относительно небольшого концентрата. [c.164]

Рис. 214. Кристаллизационные колонки шнековая (а) и с движущейся пленкой расплава 6)

Вещества особой чистоты получают или глубокой очисткой образцов, полученных обычными методами, или выделением особо чистого вещества из другого, более сложного, особой чистоты, или, наконец, путем синтеза сложного особо чистого вещества из простых особо чистых веществ. Во всех случаях необходима глубокая очистка веществ. Для этого используются химические и особенно физико-химические методы дистилляция и ректификация экстракция различными растворителями сорбционные методы (хроматография, ионный обмен на колонках и пр.) кристаллизационные методы (направленная кристаллизация, зонная плавка и др.) электролиз (см., например, рафинирование меди в гл. УИ1, 7) вакуумная дуговая и электронно-лучевая плавка, широко используемая в промышленности для получения чистых циркония, тантала, ниобия, вольфрама и других металлов другие методы. [c.258]

Имеется сообщение [6] о более успешном фракционировании полистирола, получившем название кристаллизационная хроматография . Здесь используется различие в специфических силах взаимодействия между подобными молекулами, которые вызывают кристаллизацию. В этом методе колонку набивают совершенно инертным носителем, на котором исследуемое вещество может кристаллизоваться или осаждаться каким-либо другим способом с образованием неподвижной фазы. Вокруг колонки располагается температурная рубашка верхняя часть колонки поддерживается при более высокой температуре, чем нижняя. Через колонку пропускают растворитель с непрерывно возрастающей растворяющей способностью. Можно видеть, что простое вещество, имеющее положительный температурный коэффициент растворимости, будет передвигаться вниз по колонке в состоянии непрерывного перехода между осажденной фазой и насыщенным раствором и наконец выйдет из колонки в виде раствора, насыщенного при температуре нижней части колонки. Полимер подвергается при этом многократному фракционному осаждению при последовательно уменьшающихся температурах. При данных условиях существует постоянное соотношение между молекулярным весом и объемом выходящего раствора. Кристаллизационная хроматография оказалась единственным пригодным для микроанализа методом. [c.325]

Благодаря хорошей растворимости иХ в воде, его удается извлечь практически целиком. Следует учитывать, что азотнокислый уранил также хорошо растворим в воде и по крайней мере частично экстрагируется одновременно. Экстракция в данном случае зависит от концентрации, и поэтому берут очень небольшое количество воды, чтобы по возможности понизить содержание урана в водной фазе. Для выделения иХ в водной фазе достаточно кристаллизационной воды (6—2) Н2О, входящей в состав азотнокислого уранила. Несмотря на многократные экстракции, не удается выделить иХ , свободный от урана. Для получения чистого без примесей их можно отделить оставшийся уран при помощи ионообменной колонки (раб. 23.1). [c.259]

На колонке, изготовленной с полярной стационарной фазой, полярные пробы будут избирательно задерживаться. Если используются неполярные вещества, такие как сквалан или силиконовое масло, неполярные компоненты проб разделяются в восходящею порядке точек кипения. Когда анализируются постоянные газы,, обычно применяют газо-твердую хроматографию, а наиболее распространенными стационарными фазами служат активированный древесный уголь, силикагель и молекулярные сита. Последние состоят из синтетических цеолитов, из которых удалена кристаллизационная вода. Эффект нагрева приводит сито в состояние однородной сетки с отверстиями молекулярного размера для данного [c.285]

Установка (рис. 1) состоит из, кристаллизационной делительной колонки, изготовленной из стеклянной трубки размером 1700X16 мм , с редкой наколкой (типа елочного дефлегматора), для предотвращения соскальзывания кристаллов. Для введения определенного количества пробы колонка снабжена загрузочной головкой, а для отбора проб — пробоотборником, выполненным в виде пробирки со шлифом. Температурное поле по длине колонки создается с помощью теплообменника, изготовленного из стальной трубки длиной 500 мм и диаметром 20 мм и холодильной камеры из пенопласта размером 1900X180X180 мм , заполненной сухим льдом. Это приспособление позволяет установить в кристаллизационной колонке такой температурный режим, при кото- [c.127]

Оптимальный режим работы кристаллизационной колонки скорость цодъема колонки 50 см[час, загрузка нитробензола не более 15 мл. [c.128]

В зависимости от количества загружаемого в кристаллизационную колонку раствора отбирают от 4 до 8 фракций. Как показывает анализ, примеси, в основном, концентрируются в первых фракциях, последняя фракция нитробензола не содержит органических микропримесей (см. рис. 3). Степень очистки определяется увствительностью хроматографа я соответствует 1.10 %. [c.129]

Дозоров, Девятых и Еллиев [47], воспользовавшись уравнениями Коэна, пришли к более простому результату для случая безотборного режима. Их вариант решения может быть положен и в основу вывода соответствующих выражений для кристаллизационной колонки. [c.185]

Экспериментально центробежная кристаллизационная колонка была применена для очистки трифенилхлор-силана [54] и выполнена в виде стеклянной пробирки, на которую наматывался нагреватель с таким расчетом, чтобы получилось линейное изменение температуры вдоль ее оси. [c.192]

Вклад второго члена дает малую поправку в граничные условия, т. е. процесс роста кристалла в каждом сечении колонки идет независимо от истории движения кристалла, каждый глубинный слой несет ту примесь, которую он захватил в том сечении колонки, где образовался этот рассматриваемый слой. Это справедливо тогда, когда скорость диффузии меньше скорости роста кристалла. Когда перепад концентрации примеси по пути движения кристалла велик, то и перепад концентрации примеси внутри кристалла может быть значителен, роль члена возрастает, кристалл не сохраняет память по слоям. В этом случае, если кристалл успевает быстро пройти кристаллизационную колонку, концентрация примеси внутри кристалла не успеет выравнить-ся, несмотря на значительные градиенты концентрации примеси. [c.265]

Уже после сдачи перевода в набор была закончена и сдана в печать первая экспериментальная работа по очистке трифенил-хлорсилана в центробежной кристаллизационной колонке и параллельно методом зонной плавки в близких условиях. Опыт показал, что в центробежной кристаллизационной колонке, помимо существенного увеличения скорости очистки (1 час вместо 48 час), повысилась и степень очистки, что выгодно отличает центробежную кристаллизационную колонку от шнековой кристаллизационной ко-лонки, разработанной Шилдкнехтом. — Ярыл. ред. [c.244]

Для случая центробежной кристаллизационной колонки, когда принудительный противоток кpи taллoв и жидкости осуществляется центрифугой, скорость движения кристаллов определяется выражением [c.254]

Разработана аппаратура и метод измерения силы во времени-при кратковременном разрыве пластмасс от детонации взрывчатых веществ. Получены данные об изменении напряжения во времени и зависимости разрывной прочности от времени испытаний [1965]. Бейкером, Вильямсом [1966] и Е Си-жуаном [1967] описан новый метод хроматографирования и его применение к высокополимеоам. Разделение компонентов происходит за счет изменения их растворимости и выпадения осадков при совместном воздействии растворителя переменного состава и непрерывно изменяющейся температуры по мере продвижения вдоль колонки. Авторы называют этот процесс кристаллизационной хроматографией и рекомендуют его для фракционирования полистирола при температурном градиенте от 60 до 10° растворителем, изменяющим состав от 100% этанола до 100% метилэтилкетона. Полученные в этом случае кривые распределения фракций по молекулярным весам хорошо согласуются с результатами теоретического анализа на основе измерения кинетики полимеризации стирола. Описана конструкция аппарата, снабженного автоматическим пообоотборником. [c.299]

Калибровку при газохроматографическом определении воды в том случае, если она выделяется из полимера до его плавления, можно проводить введением известного количества воды в помещенный в испаритель высушенный порошкообразный образец полимера. Для полиолефинов, которые нагревают для испарения воды выше точки плавления, калибровку лучше строить по навескам Ba l2-2H20, взвешенным в пустой трубке для образца. Хлорид бария теряет кристаллизационную воду при 115°С (14,75%). При прямом введении воды в пустую трубку во время первичной продувки инертным газом часть воды сдувается в колонку до нагревания трубки, поэтому хроматограммы получаются непохожими на хроматограммы образцов полимера. [c.273]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология