Фронтальные процессы

Найдено, что в случае адсорбции из газового потока Ро при наличии продольных эффектов снижается на 5—15%. Разработана математическая модель макрокинетического процесса адсорбции при большой начальной концентрации поглощаемого компонента и установлено, что формирование режима параллельного переноса при наличии продольной диффузии возможно не только при выпуклой изотерме, но и при линейной и даже при вогнутой изотермах. Предложены формулы для расчета асимптотической стадии фронтального процесса, которые удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными [14, 15]. [c.196]

Поскольку из приведенных выше данных (табл. 2—4) следует, что при помощи окисленного угля можно в однократном фронтальном процессе извлекать из концентрированных растворов электролитов микроколичества примесей, мы применили этот сорбент для очистки различных веществ (квалификации х. ч. и ч.д.а.). [c.343]

Значительно менее распространенным по сравнению с элю-тивным является фронтальный хроматографический процесс [6], позволяющий лишь аналитически определять качественный и количественный состав не очень сложной смеси веществ, но не разделять их на чистые компоненты. Фронтальный процесс заключается в непрерывном пропускании через колонку анализируемого раствора, содержащего ряд компонентов. Для однокомнонентного раствора скорость движения фронта определяется уравнением, совпадающим с уравнением (5) для скорости движения средней части хроматографической зоны при линейной изотерме. На вы- [c.115]

Разделение компонентов во фронтальном процессе определяется равновесными законами. Протекание сорбции во времени вызывает лишь размывание фронта хроматографических зон. В том случае, когда изотерма адсорбции выпукла от оси концентраций, равновесный механизм вызывает непрерывное обострение границ зоны, так как сочетание уравнения материального баланса (1) с уравнением изотермы сорбции 7тг=/(с) дает зависимость [c.117]

Фронтальный процесс, как известно, позволяет получить в чистом виде только один наименее сорбируемый компонент смеси. Однако этот вид хроматографии является наиболее демонстративным для исследования вытеснения белка белком, что имеет место в той или иной степени нри хроматографии смеси белков. [c.221]

При протекании многокомпонентного элюента по активной поверхности пластины происходит его разделение по типу фронтально-вытеснительного процесса, описанного в главе III. При этом вначале идет зона первого наименее адсорбируемого компонента с концентрацией, превышающей исходную концентрацию в элюенте, затем движется зона первого и второго компонентов, концентрации которых также превышают исходную, и, наконец, следует трехкомпонентная зона элюента исходного состава. Таким образом, хроматография многокомпонентной смеси будет происходить в движущихся зонах растворителей разного состава и, следовательно, разной элюирующей силы. Если в условиях фронтального процесса разделения элюента будет происходить элютивная хроматография смеси веществ, то разные вещества попадут в различные зоны разделившегося элюента и будут двигаться в этих зонах, располагаясь там в соответствии с их коэффициентами адсорбции и не имея возможности перейти в соседние зоны. При этом условие попадания г-того вещества, например во 2-ю зону, может быть записано в виде неравенства R/ < Rf.< Rf , где Rf и Rf описывают положение точек половинной концентрации переднего фронта 2-й и 3-й зон. Причину подобного яв-иения легко понять, так как переход г-того вещества в соседнюю зону должен сопровождаться резким изменением его коэффициента сорбции, а следовательно, и значения Rf. [c.296]

Предположение о малой эффективности фронтальных процессов выделения вещества из сложной смеси в сравнении с элюционными хроматографическими методами не является достаточно обоснованным. Высокоэффективные элюционные процессы жидкостной хроматографии действительно характеризуются исключительно высокой разделяющей способностью, оцениваемой в колонках высотой 1 м тысячами теоретических тарелок. Естественно, что практически одноактный фронтальный процесс не может быть сопоставлен с элюционным по этому показателю. Однако элюционный хроматографический процесс должен протекать при малом (близком к 1) [c.14]

В основе препаративного сорбционного ионообменного выделения органических физиологически активных веществ лежит избирательное взаимодействие их с ионитами. Это относится не только к статической избирательной сорбции, но и к динамическим фронтальным процессам. При ностроении теории равновесной динамики ионообменной сорбции константы избирательности и сорбционные предельные емкости являются основными факторами, входящими в критерии, определяющие эффективность процесса. Наконец, и в неравновесной динамике сорбции фактор избирательности, наряду с кинетическими параметрами и гидродинамическими характеристиками, а также размерами колонок, является важнейшим показателем, влияющим на возможность выделения веществ, их выхода при десорбции и концентрации в элюате. При рассмотрении закономерностей ионообменной сорбции ионов органических, особенно сложных ионов физиологически активных веществ необходимо учитывать размеры ионов, сложное поли-функциональное взаимодействие с ионитами, морфологические, электрохимические свойства ионитов, а также другие особенности ионитов, противоионов и жидкой среды, в которой осуществляется процесс гетерогенного ионного обмена. [c.63]

Для деминерализации растворов органических веществ с кислотными свойствами необходимо использовать сильносшитые аниониты. Смешанные фильтры, содержащие одновременно катиониты и аниониты, могут оказаться при выполнении подобных процессов более удобными, так как при этом не будет происходить смещение pH растворов. Однако и на последовательно протекающих процессах катионного и анионного обмена область изменения pH захватывает лишь область переднего фронта, которая включает достаточно узкую зону в условиях образования резкого фронта границы зон ионов при выполнении критериев теории равновесной и неравновесной теории динамики фронтальных процессов (гл. 5 и 6). [c.78]

С Лд) фронтальных процессов десорбции в ионообменном колоночном процессе. [c.155]

Использование простейшего условия (4. 13) и его обращения во фронтальных сорбционном и десорбционном процессах реализовать чрезвычайно трудно, если использована высокоспецифическая система ионит—противоион с высокими значениями констант ионного обмена. В отдельных случаях, однако, это осуществимо. Так, для системы новобиоцин—хлор нри переходе от водных к водно-спиртовым растворам константа избирательности антибиотика падает более чем в 10 раз и становится при 85— 90 %-ном содержании этилового спирта меньше 1 (рис. 4.7), что и позволяет после фронтального процесса сорбции с константой избирательности больше 10 перейти к полному вытеснению новобиоцина (рис. 4.8) без образования хроматографического хвоста в условиях процесса, который поддается масштабированию. [c.164]

В виде (5. 49)—(5. 51) записываются начальные и граничные условия при фронтальном процессе сорбции из раствора постоянной концентрации. При описании процесса элютивной хроматографии вместо граничного условия (5. 50) используется [c.193]

Для получения бездефектных крупногабаритных изделий в режиме фронтальных процессов возможность влияния на зону превращения за счет ее подпитки является определяющим фактором. Именно такой способ компенсации усадки позволил решить проблему получения непрерывным методом крупногабаритных профилей из расплава термопластов [221]. [c.147]

На рис. 5.9 показаны выходные кривые фронтального процесса сорбции, рассчитанные для случая сферического зерна сорбента при различных значениях обобщенной длины колонки к. Легко видеть, что при значениях Я 1, когда практически вся выходная [c.194]

Одной из важнейших характеристик фронтальных процессов сорбции и десорбции является степень завершенности этих процессов. Теоретические фронтальные кривые, рассчитанные в соответствии с теорией динамики сорбции (уравнения (5. 55), (5. 5б)), позволяют рассчитать как степень насыщения, так и выход при десорбции в колоночном процессе (г ). Ввиду асимптотического вида выходных кривых необходимо ввести границу для расчета в координатах с—У (или с—г) площади, соответствующей сорбированному или десорбированному веществу. Удобно в качестве [c.195]

Как и всякая научная дисциплина хроматография имеет свою историю. Обычно принято ссылаться на работы 1850 г. немецкого химика Рунге, который описал процесс разделения красителей методом фронтального проявления на бумаге. Найдены и другие работы аналогичного характера. Такого рода фронтальные процессы многократно реализовались в природе при естественной фильтрацйи водных растворов через породы, а в прошлом имели место в формировании мантии нашей Земли. Опыты Рунге и других ученых были удачной реализацией этих проходя-Ш1ИХ в естественных условиях процессов, но не составили научной дисциплины. [c.10]

Рис. 50. Выходные кривые фронтального процесса сорбции стрептомицина в присутствии ионов алюминия.

На практике пока применяют такие разновидности фронтальных процессов, как зональная полимеризация, полимеризация с послойным наращиванием полимера. [c.147]

Как уже отмечалось, при проведении фронтальных процессов в условиях распространения тепловой волны плоский фронт превращения создает наиболее благоприятные условия для получения монолитных изделий. Например, фронтальный процесс можно реализовать при полимеризации ме-тилметакрилата, если проводить ее под высоким давлением (до 500 МПа) в присутствии радикальных инициаторов при инициировании полимеризации разовым или постоянным местным подогревом реакционной смеси в форме или ее потока в реакторе. Большие возможности регулирования скорости полимеризации и устойчивости процесса создает управление температурой реакционной смеси 223]. [c.148]

Б. Г. Беленький, М. Д. Вальчихина, Э. С. Ганкина (Институт высокомолекулярных соединений АН СССР, Ленинград). Скорость движения зоны вещества ( у), будь это элютивный хроматографический процесс (тогда это скорость точки максимальной концентрации) или фронтальный процесс (при выпуклой изотерме сорбции — это скорость центроида фронта зоны), определяется в случае крупнопористых адсорбентов уравнением [c.153]

Если длительность стадий соизмерима со временем насыщения слоя, определяемым, например, по центру тяжести выходной кривой во фронтальном процессе, то такой режим в отличие от короткоциклового можно назвать длинноцикловым. Общие закономерности протекания длинноциклового процесса во многих отношениях подобны закономерностям фронтальной адсорбции. В работе [9] рассмотрено развитие процесса для ленгмюровских изотерм разной крутизны и внутридиффузионной кинетики адсорбции. Показано, что на выходную кривую в стационарном режиме длинноциклового процесса крутизна изотермы оказывает несравненно более сильное влияние, чем значение кинетического параметра Увели- [c.147]

Фронтально-вытеснительный процесс может быть использован не только для аналитических, но и для препаративных целей. Препаративно выделять в чистом виде по этому методу можно, однако, лишь один комнонент, движущийся в первой зоне. В ионообменной хроматографии фронтально-вытеснительный процесс сравнительно легко реализовать, так как само существование хотя бы двух передних границ движущихся компонентов уже предопределяет нахождение одного из компонентов в первой однокомпонентной зоне с концентрацией, равной сумме концентраций веществ в исходном растворе. Введение в исходный раствор электролитов, содержащих ионы-вытеснители со значительной концентрацией, автоматически приведет к появлению значительных максимумов на выходной кривой (зависимость концентрации вещества на выходе из колонки от объема протекшего раствора) при фронтальном процессе. При молекулярной адсорбции для этого требуется сочетание значительных емкостей сорбции компонентов и их сорбционной конкуренции. [c.117]

Избирательное поглощение одного или группы веществ в сорбционной колонке протекает по законам динамики, описанным для фронтального процесса. Решающим фактором в дополнение к избирательности является образование резкой границы фронта зоны сорбируемого компонента. Если кинетическому размыванию зоны не противопоставляется равновесное обострение, то поглощающийся компонент начинает очень быстро проскакивать через колонку задолго до ее насыщения этим веществом. При механизме обострения и удачном выборе кинетических параметров (скорость протекания раствора, размер зерен сорбента и др.) проскок сорбируемого вещества начинается лишь после того, как большая часть колонки будет насыщена этим компонентом по отношению к исходному раствору. При ионном обмене, как было показано [8] при анализе системы уравнений тина (1) и уравнения изотермы ионного обмена (4), образование резкой границы хроматографической зоны при обмене равновалентных ионов наблюдается в том случае, когда константа обмена поглощаемого и вытесняемого ионов больше единицы (первый ион — вытеснитель). В случае обмена ионов разной валентности условие обострения границ зон ионов определяется неравенством [c.118]

На рис. 9 приводится пример фронтального процесса на ТЭАЭ-целлюлозе [49]. Смесь глюкозидаз в 0,070 М фосфатном буфере pH 6,0 непрерывно фильтровали через колонну с целлюлозным ионитом. Белки смеси, вследствие их неодинакового сродства к сорбенту, взаимно вытесняют друг друга и выходят в виде отдельных фронтов. Первый фронт образован наименее сорбируемой инвертазой, а последующие — тремя различными мальтазами. Увеличение ионной силы буфера приводило к тому, что глюкози-дазы не разделялись и выходили в виде одного фронта. Таким образом, вытеснение белков друг другом и разделение их на от- [c.220]

Такого же рода безобрывные процессы низкотемпературной пост-полимеризации в ходе размораживания удается реализовать и в других системах, в которых при комнатных температурах незатухающий пост-эффект отсутствует. При нагревании облученных при —196° стеклообразных смесей БМА с Zn b состава [2пС12]/[БМА] =0,4 со скоростью <1 град/мин выше температуры стеклования (—130°) гибнет только часть накопленных радикалов. Значительная доля первоначально накопленных радикалов сохраняется. Концентрация сохранившихся радикалов зависит от дозы предварительного облучения и от скорости размораживания (рис. 22). Они и начинают фронтальный процесс пост-полимеризации выше температуры расстеклования системы. На это указывает энергичное тепловыделение в области от —100 до —80°. В ходе пост-полимеризации концентрация растущих радикалов остается постоянной, хотя реакционная система внешне представляет собой гомогенную жидкость, а после размораживания практически весь мономер оказывается заполимеризованным. На рис. 23 представлена зависимость скорости пост-полимеризации от концентрации радикалов роста в системе. Линейный характер зависимости и факт ее экстраполяции к началу координат убедительно свидетельствуют о том, что именно радикалы БМА, строение и концентрация которых регистрируются методом ЭПР, ведут пост-полимеризацию. Молекулярные веса полимеров, измеренные по окончании реакции, [c.117]

Для сферического зерна l=R, а р=0. В случае регулярного режима фронтального процесса при линейной изотерме сорбции без учета продольного перемешивания (в уравнении (5. 48) член Di Pddx )) решение имеет вид [c.193]

Фактор высоты колонки должен использоваться с большой осторожностью. В гл. 4 уже рассматривалось положительное влияние фактора высоты на увеличение концентрации десорбируемого компонента в растворе из-за образования широкой зоны, в которой возможно осуществить приближение максимальной концентрации элюата к концентрации десорбирующего иона в динамическом фронтальном процессе ионного обмена. Однако ири кинетико-динамическом анализе, как было показано выше, универсальный вид выходных кривых сорбционных процессов ири заданных величинах X (Л) наблюдается в координатах с—т, а не t. В реальных процессах, где только и рассматривается последняя форма или ей аналогичная с—V, увеличеиие высоты колонки сильно растягивает ординату для реальной выходной кривой. [c.200]

Процесс адсорбции веществ из раствора в динамических условиях (в колонке) носит название фронтального процесса. При непрерывной подаче раствора, например одного вещества, в колонке образуется лишь одна граница зоны —-передний фронт. В случае выпуклой от оси концентраций изотермы адсорбции фронт вводимого компонента должен быть резким. Скорость движения обостренного фронта может быть вычислена на основании уравнения материального баланса. Если под величиной х здесь понимать глубину проникновения фронта сорбируемого вещества, то уравнение баланса имеет вид [c.60]

Для многокомпонентной системы наиболее простым случаем фронтального процесса является такой, когда компоненты сорбируются на разнородных активных центрах. При этом сорбция каждого компонента протекает вне зависимости от сорбции другого (рис. 20). Чаще, однако, компоненты взаимно вытесняют друг друга. В этих условиях появление в зоне впереди движущегося наименее сорбируемого компонента второго компонента приводит к вытеснению первого, уменьшению его сорбируемости. Следовательно, на графике с—V картина фронтального процесса сорбции двух компонентов в условиях взаимного влияния на сорбируемость должна соответствовать рис. 21. Этот график изображает зависимость концентрации на выходе из колонки от объема протекшего раствора. Значение объемов протекшего раствора 2 1 и г 2, при которых на выходе из колонки появляются соот- [c.60]

Ряс. 20. Фронтальный процесс сорбции двух компонентов в условиях отсутствия вяаимного вытеснения. [c.61]

Рис. 31. фронтальный процесс сорбции ионов кальция (Са) и понов триметилбензиламмония N) на натриевой форме суль-фофенольной смолы СНФ при [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология