Пиролизеры филаментного типа

Продолжительность пиролиза зависит от конструкции пиролизера и массы образца для пиролиза массивных образцов требуется более длительное время, чем для пиролиза тонких пленок. Это связано с затратами времени на прогрев образца, диффузию и испарение летучих продуктов с его поверхности. Для пиролизеров филаментного типа и по точке Кюри продолжительность пиролиза составляет 1-15 с, для пиролизеров печного типа - 10-30 с. [c.70]

Пиролиз проводят обычно при температуре 700 С в токе аргона в пиролизерах филаментного типа или по точке Кюри. При ис- [c.71]

К последнему типу пиролизеров печного типа относят простой вертикальный пиролизер, разработанный японскими исследователями [20. Этот пиролизер удовлетворяет общим требованиям, предъявляемым к устройствам этого типа 1) он изготовлен из инертных материалов (кварц), 2) простая методика использования устройства в практической работе, 3) малый мертвый объем (диаметр части трубки, в которой происходит пиролиз,— 3 мм, эта трубка переходит в трубку диаметром 1,3 мм, а линейная скорость газа при 10 мл/мин составляет в первой трубке 2,4 см/с, а во второй — 12,8 см/с), 4) образец быстро нагревается до требуемой температуры (пиролиз протекает за 0,1 с, продукты вымываются за 0,8 с). Авторы работы [20] справедливо полагают, что предложенный ими пиролизер по характеристикам аналогичен импульсным пиролизерам филаментного типа. Воспроизводимость пирограмм на вертикальном пиролизере печного типа в 3 раза меньше, чем на горизонтальном. [c.81]

Недостатком пиролизеров этого типа является трудность контроля и воспроизведения одинакового режима в различных пиролизерах. Однако на одном приборе достигаются вполне удовлетворительные воспроизводимые результаты. Вследствие простоты и наибольшей доступности пиролизеров филаментного типа (они могут быть изготовлены исследователями) и не столь существенной зависимости спектров продуктов пиролиза ог температуры (рис. 2) пиролизеры этого типа пригодны для широких исследований нелетучих соединений. О результатах количественного анализа сополимеров на хроматографах с пиролизерами филаментного типа сообщалось в работе [13]. [c.48]

Устройства филаментного типа можно также использовать для идентификации неширокого круга соединений, при этом следуег только заранее установить оптимальный температурный режим пиролиза. Так для идентификации каучуков общего назначения, применяемых в шинных резинах, был использован пиролизер филаментного типа. Для этой цели найдены оптимальные условия и получены характерные спектры в интервале температур 500—600°. Идентификация осуществляется продуктами пиролиза. [c.48]

С применением различных пиролизеров филаментного типа, даже отличающихся конструктивными особенностями, можно получить аналогичные спектры (см. рис. 2). Использование конусообразной спирали показало менее воспроизводимые результаты вследствие различной температуры отдельных витков, наблюдаемой даже визуально (по накалу). [c.50]

Ввиду незначительного количества нехарактерных продуктов пиролиза (уровень которых, по крайней мере, на порядок -ниже, чем в пиролизерах филаментного типа и на 2—3 порядка ниже, чем в пиролизерах печного типа) пиролизеры индукционного нагрева являются наиболее подходящими устройствами для качественной и количественной оценок микроструктуры полимерных молекул. [c.51]

Следовательно, пиролизеры индукционного нагрева до температуры Кюри имеют общее назначение и могут быть использованы как для идентификации полимеров в различных материалах, так и для определения состава и оценки структуры макромолекул. Пиролизеры филаментного типа можно применять для тех же целей, кроме идентификации, которая может быть осуществлена только для более узкого круга полимеров. Пиролизеры филаментного типа требуют более тщательного подхода к выбору условий пиролиза. , Пиролизеры печного типа имеют ограниченное применение,и требуют большей стандартизации условий при воспроизводстве методик. [c.51]

В последние годы получил распространение ступенчатый пиролиз, когда один и тот же образец нагревается последовательно при различных температурах в интервале от 100 до 800 °С. Этот вид пиролиза осуществим только при использовании пиролизеров филаментного типа. При температурах 100—250°С выходят летучие компоненты полимерной композиции (растворители, остаточные мономеры), при температурах 250— 350 °С — стабилизаторы и пластификаторы, а затем по продуктам пиролиза, выделяющимся при температурах 500— 600 °С, можно идентифицировать полимерную основу. [c.48]

Из полиметакрилатов наиболее широко применяется полиметилметакрилат. На его примере обычно изучают механизм пиролиза полимеров, которые при разложении дают выход мономера, близкий к 100%. Выход метилметакрилата при пиролизе полиметилметакрилата в пиролизере по точке Кюри в интервале температур 450—650 °С составляет 90% [140]. При использовании пиролизера филаментного типа такой же выход наблюдается в интервале температур 550—650 °С. [c.121]

В пиролитических устройствах импульсного нагрева термоэлемент-держатель пробы кратковременно нагревают за счет подачи импульса энергии в течение непродолжительного периода времени (несколько секунд). К пиролитическим устройствам этого типа относят 1) пиролизеры филаментного типа, в которых термоэлемент (филамент), являющийся одновременно держателем пробы, нагревается до заданной температуры непосредственно электрическим током 2) пиролизеры индукционного нагрева токами высокой частоты до точки Кюри, [c.14]

Из всех типов пиролитических устройств импульсного нагрева наибольшее распространение получили пиролизеры филаментного типа и по точке Кюри, которыми снабжены большинство выпускаемых в настоящее время промышленностью газовых аналитических хроматографов. [c.15]

ПИРОЛИЗЕРЫ ФИЛАМЕНТНОГО ТИПА [c.15]

Пиролизеры филаментного типа включают в схему газового хроматографа таким образом, чтобы филамент (зона пиролиза) находился в непосредственной близости от хроматографической колонки. Для этого корпус пиролизера устанавливают в термостате или крышке термостата и соединяют непосредственно с верхней частью колонки, при этом испаритель для жидких проб исключают из схемы. Другой вариант предусматривает ввод держателя филамента непосредственно в испаритель, который в этом случае одновременно является камерой пиролиза. [c.17]

Пиролизер филаментного типа (рис. 3) предложен для работы с серийно выпускаемыми хроматографами, и в частности с хроматографом ЛХМ-8МД (модели 3, 4 и 5). Филамент изготовлен из нихромовой проволоки диаметром 0,05 мм (можно [c.17]

В пиролизерах филаментного типа с обычным нагревом с целью поддержания постоянной температуры для ввода проб могут быть использованы ампулы или капилляры из металла или сплава с температурой плавления, близкой к температуре пиролиза образца. Пробу анализируемого вещества помещают в такую ампулу, которую, в свою очередь, помещают в центр спирали филамента. Достигнув температуры плавления материала, ампула плавится, при этом температура остается постоянной в течение некоторого времени. Таким образом, термическая деструкция образца протекает при воспроизводимом режиме нагрева, благодаря чему достигается хорошая воспроизводимость результатов. [c.20]

Разработан и выпускается отечественной промышленностью пиролитический хроматограф Биохром-26 . В хроматографе имеется два пиролитических устройства (филаментного типа и индукционного нагрева токами высокой частоты до точки Кюри), включенные в оба канала дифференциальной газовой схемы хроматографа. Пиролизер филаментного типа может работать в двух режимах нагрев филамента путем питания постоянным током невысокого напряжения (до 5 В), устанавливаемого с дискретностью 0,1 В, и мгновенный разогрев филамента путем подачи импульса высокого напряжения в интервале от 150 до 250 В, который осуществляется с помощью разряда конденсатора, с последующим поддержанием заданной температуры путем подачи тока постоянного напряжения в интервале от 1,4 до 3,9 В в зависимости от требуемого значения температуры филамента. Максимальная температура филамента может изменяться от 400 до 1100°С. Пиролизер индукционного нагрева снабжен набором ферромагнитных термоэлементов, являющихся одновременно держателями проб, двух форм (стержень и спираль), что обеспечивает ввод проб в виде растворов, вязких жидкостей и твердых или эластичных нерастворимых образцов. Имеющийся набор термоэлементов соответствует шести значениям точек Кюри 430, 500, 600, 680, 770 и 960 °С, что вполне достаточно для аналитической работы с различными образцами. Продолжительность нагрева ферромагнитных элементов с пробой может быть задана любая в интервале от 1 до 20 с с дискретностью 1 с. [c.28]

В пиролизерах постоянного нагрева профиль изменения температуры образца, имеющего первоначально комнатную температуру и вводимого в заранее нагретую до заданной температуры Гр печь, аналогичен таковому в пиролизерах филаментного типа. Однако скорость нагрева образца значительно ниже вследствие затруднений в теплопередаче. Профиль нагре- [c.49]

Оценка общей продолжительности нагрева образца и продолжительности пиролиза может быть рассмотрена на примере деструкции бутилкаучука. Пиролиз проводили с применением пиролизера филаментного типа с платиновым филаментом (фирмы Карло Эрба , Италия). Пробу бутилкаучука РВ-301 около 25 мкг наносили на филамент из 0,5%-ного раствора в бензоле. Результаты представлены в виде зависимости на рис. 16. При нагревании образца продолжительностью до 2 с [c.63]

Способы введения проб в пиролитическое устройство различаются в зависимости от конструкций используемого пиролитического устройства и агрегатного состояния пробы. В пиролизеры постоянного нагрева в зону реакции пробу вводят обычно с помощью специальных устройств-в лодочке или ампуле. В этом случае процедура введения проб в любом агрегатном состоянии достаточно проста. При использовании пиролизеров филаментного типа или по точке Кюри пробу помещают на термоэлемент, являющийся одновременно держателем пробы. При анализе порошкообразных веществ пробу вводят, используя подложку (ампулу, капилляр, слюдяную лодочку и т.п.), которую помещают в спираль филамента или ферромагнитного элемента. В термоэлемент в виде конусообразной спирали можно непосредственно поместить порошкообразный образец без применения подложки. [c.113]

Рис. 35. Пирограммы полисилоксанов полученные но хроматографе Биохром-26 с пиролизером филаментного типа

Барлоу с сотр. [18] провели анализ сополимеров винилхлорида с винилацетатом методом ПГХ с использованием пиролизера филаментного типа. Филамент калибровали по температуре путем плавления стандартных веществ до 700 °С, выше этой температуры использовали оптический пирометр. Для количественного анализа смесей гомополимеров и сополимеров выбрана температура 550-580 °С. Полученные результаты измерения количественного состава указанных двухкомпонентных полимерных систем сопоставлены с результатами измерения тех же образцов методами ИК-спектроскопии и элементного анализа (по определению хлора). Полученные данные с использованием различных методов достаточно хорошо совпадают. Учитывая простоту выполнения эксперимента, отсутствие необходимости предварительной подготовки пробы и экспрессность определения при использовании ПГХ, можно сделать вывод, что этот метод является более предпочтительным. Кроме того, метод дает возможность анализировать микрограммовые навески образца, что расширяет возможности его использования. [c.168]

Наиболее распространенными пиролитическими устройствами, применяехмыми в хроматографических схемах, в настоящее время являются трубчатые микрореакторы, обогреваемые печью, или пи-ролизеры печного типа [1,2] и пиролизеры филаментного типа [3, 4], из которых следует рассматривать отдельно пиролизеры индукционного нагрева токами высокой частоты до точки Кюри [5], отличающиеся способом нагрева от обычных филаментов. [c.44]

Пиролизеры филаментного типа различны по форме и расположению филаментов, вследствие чего пять первых образцов, перечисленных в таблице, пригодны для пиролиза как растворимых веществ и вязких жидкостей, так и твердых полимеров и резин. Фи-ламент ВНИИКАНефтегаз может быть использован только для растворимых образцов. [c.44]

Пиролизер филамеитного типа. Пиролизеры филаментного типа представляют собой металлическую спираль (чаще всего из нихромовой или вольфрамовой проволоки), которая нагревается электрическим током. Температура пиролиза может быть установлена любая, но требуется предварительная градуировка с помощью веществ с известной температурой плавления с целью построения графика зависимости температуры спирали — напряжение, подаваемое на спираль. Образцы наносят на спираль из раствора, однако в некоторых работах образец помещали в спираль в твердом виде и при этом были получены хорощие количественные результаты [46, с. 15]. Скорость подъема температуры до заданной составляет приблизительно 5 с для обычного филамента и сотые доли секунды для филамента с подводкой дополнительной мощности в момент включения в виде импульса. [c.47]

На распределение продуктов пиролиза может оказывать влияние природа и скорость газа-носителя. При исследовании продуктов пиролиза сополимера стирола с изопреном в пиролизерах филаментного типа и по точке Кюри с использованием двух газов-носителей — гелия и азота — было показано, что в случае азота пирограмма дает завышенное количество низкомолекулярных продуктов [53]. Скорость газа-носителя меньше влияет на состав продуктов пиролиза в пиролизерах названных типов, поскольку количество образующихся продуктов невелико и они разбавляются газом-носителем настолько, что уменьшается протекание вторичных реакций. Более заметно скорость газа-носителя сказывается на пиролизе в пиролизерах печного типа. При невысокой скорости газа-носителя растет время пребывания продуктов пиролиза в пиролизере, что способствует вероятности протекания вторичных реакций. [c.52]

Метод контроля и регулирования температуры, основанный на использовании моста Уитстона, в одно плечо которого включен филамент пиролизера, был предложен Крейчи и Де-млом [26]. Аналогичные способы измерения, контроля и регулирования температуры широко используют в пиролизерах филаментного типа, которыми снабжены современные газовые хроматографы [17]. [c.19]

В пиролизерах импульсного нагрева продолжительность контакта продуктов пиролиза с нагретыми поверхностями невелика, поэтому влияние газа-носителя на характер деструкции и состав продуктов пиролиза не проявляется в такой степени. В пиролизерах филаментного типа [59] при продолжительности его нагрева около 1 с состав продуктов пиролиза не зависит от давления и скорости газа-носителя. В то же время применение гелия и водорода в качестве газа-носителя способствует снижению образования низкомолекулярных продуктов пиролиза по сравнению с применением азота [50, 60]. Влияние природы газа-носителя, по-видимому, связано со свойствами газов (водорода и гелия), обладаюпщх повышенными теплопроводностью и коэффициентом диффузии, что способствует улучшению теплопередачи и более быстрой диффузии образовавшихся продуктов пиролиза. [c.65]

Рис. 17. Пирограммы бутодиенм тилстирольного каучука СКМС ЗО АРК, полученные на хроматографе Биохром-26 с пиролизером филаментного типа в изотермическом режиме (А) в режиме программирования температуры колонки (Б) и при быстром нагреве колонки (В)

Метод отпечатков пальцев обычно используют в тех случаях, когда отсутствует предварительная информация об исследуемом образце и состав продуктов пиролиза не изучен. В тех случаях, когда деструкция соединений протекает по закону случая и при этом не образуется заметного количества характеристических продуктов пиролиза, метод отпечатков пальцев является единственным методом идентификации, как, например, в случае полиэтилена. К условиям получения пирограмм, пригодных для идентификации методом отпечатков пальцев , предъявляются особые требования аппаратура, условия эксперимента и регистрации должны обеспечивать получение специфических пирограмм. В качестве иллюстрации к этому рассмотрим пирограммы полиэтилена (рис. 19), полученные при проведении пиролиза в пиролизере печного типа (А) и в пиролизере индукционного нагрева до точки Кюри (Б). Разделение продуктов пиролиза в обоих случаях проводили на колонке с реоплексом 400. Пирограмма, аналогичная приведенной на рис. 19,6, получена при использовании пиролизера филаментного типа. Если на пирограмме, изображенной на рис. 19, А, преобладает пик легких углеводородов, что является следствием глубокого распада и результатом протекающих в пиролизере печного типа вторичных реакций, то на пирограмме, приведенной на рис. 19, Б, отчетливо видны группы пиков (триплеты), состоящие из углеводородов парафинового, олефиново-го и диенового рядов с увеличивающимся числом углеродных атомов. Последняя пирограмма является специфической, характерной лишь для полиэтилена, что позволяет выделить его среди других типов полимеров и других органических соединений по общему рисунку пирограммы как отпечатку пальцев . [c.80]

При поиске характеристических для бутилкаучуков и полиизобутилена пиков эксперимент выполняли в несколько этапов. Первоначально были получены пирограммы (рис. 20, А) бутилкаучуков и полиизобутилена на хроматографе с пиролизером филаментного типа, разделение продуктов пиролиза проводили на колонке с неподвижной жидкой фазой средней полярности (полифениловый эфир 4Э 5Ф). Полученная пирограмма (рис. 20, а) была условно разделена на отдельные участки (А, В, С, [c.86]

О достаточно хорошей воспроизводимости относительных площадей характеристических продуктов пиролиза можно судить также по результатам, получаемым при анализе шинных резин на хроматографе ЛХМ-8МД с пиролизером филаментного типа. Градуировочные коэффициенты, найденные из графика, построенного по относительным величинам, а также значения относительных площадей пиков для сополимеров (каучуки СКС-30 АРК и СКМС-30 АРК) в течение трех лет оставались практически постоянными при заданных условиях эксперимента. [c.106]

Выбор оптимального температурного режима нагрева филамента рассмотрен на примере анализа бутадиенстирольных сополимеров. Наиболее подходящим методом расчета состава двухкомпонентных систем является расчет по относительным площадям характеристических продуктов пиролиза в соответствии с уравнением (8) с использованием линейных градуировочных зависимостей (метод относительной калибровки). Целесообразно проследить в связи с этим зависимость относительных площадей пиков характеристических компонентов от температурного режима нагрева филамента. Такие зависимости получены для бутадиенстирольных сополимеров, различающихся характером чередования мономерных звеньев в макромолекуле от статистического (европрен 1500, тафден 1000) до блочного (механические смеси полистирола с полибутадиеном), и представлены на рис. 27. Из графика видно, что характер изменения относительных площадей пиков с температурой (на филаменте задано по напряжению) совпадает при использовании пиролизеров филаментного типа (рис. 27, А) и по точке Кюри (рис. 27, Б). Зависимости для сополимеров блочного [c.117]

Рис. 27. Температурные зависимости отношения площадей ха> рактеристических пиков для бутадиенстирольных сополимеров, полученные на хроматографе с пиролизером филаментного типа (А) и по точке Кюри (Б)

Рис. 30. Пирогроимы, полученные методой ступенчатого нагрева образца в пиролизере филаментного типа Биохром-26

Интересный способ идентификации коммерческих образцов полимеров предложен в работе [118]. Образец подвергают ступенчатому нагреву в пиролизере филаментного типа, анализируя выделившиеся на каждой ступени фракции. На первой ступени нагрева образца до 270 °С улетучиваются все низкомолекулярные примеси и добавки (растворители, сопутствующие летучие примеси, специальные добавки). На второй стунени проходит пиролиз органической нелетучей части образца при 1000°С. Если присутствуют не подвергающиеся пиролизу минеральные составляющие, их следует извлечь после разложения органических соединений и проанализировать независимым способом. [c.134]

ОТ других полимеров, так и друг от друга. Основные продукты деструкции полисилоксанов являются довольно тяжелыми и имеют температуру выхода на колонке с 8Е-30 более 100°С (рис. 35). Пирограммы цолучены на хроматографе Биохром-26 с пиролизером филаментного типа при подаче на филамент напряжения 3,5 В в течение [c.138]

Определение состава смесей каучуков СКД с СКИ-3 [130], приготовленных в виде раствора, выполнено на хроматографе с пиролизером филаментного типа при разделении продуктов пиролиза на колонке с 25% К2СО3 и 5% КОН на термически обработанном носителе ИНЗ-600 в изотермическом режиме при 80 °С. Разделяли только легкую фракцию продуктов пиролиза (рис. 52, А) и для количественного расчета использовали пики мономеров, при этом получены результаты измерения состава с погрешностью менее 1% (отн.). Определение состава этих же каучуков в наполненных вулканизатах проводили на хроматографах с пиролизерами филаментного типа и по точке Кюри, разделение продуктов пиролиза осуществляли на колонке с 15% реоплекса 400 на поролите в режиме программирования температуры в интервале 40-150 °С со скоростью 20 и 8 °С/мин (рис. 52, Б). Результаты измерения состава методом ПГХ сопоставлены с данными, полученными по процедуре приготовления смеси весовым методом, при этом стандартное отклонение не превышало 3% (отн.) в интервале концентраций 20-80% (масс.). Повышенное расхождение некоторых определе- [c.165]

Анализ двухкомпонентных смесей полистирола и полибутадиена проводили на хроматографе с пиролизером филаментного типа [131], продукты пиролиза разделяли в изотермическом режиме при 100° С на колонке 2 м х 6 мм, заполненной термически обработанным носителем ИНЗ-600 с 5% 1 ис-полибута-диена. Скорость газа-носителя составляла 120 мл/мин, при этом применение полимерного сорбента позволило осушест-влять экспрессное разделение продуктов пиролиза без снижения эффективности хроматографической колонки [99]. [c.166]

Состав трехкомпонентных смесей полиизопрена, полиметилметакрилата и полистирола определяли [98, 130] на хроматографе с пиролизером филаментного типа, разделение продуктов пиролиза проводили на колонке 2,5 м х 4 мм с 15% ПЭГ-1000 на целите 545 (0,25-0,5 мм). Температуру колонки поддерживали 80 °С в течение 10 мин, после выделения пика метилметакрилата колонку быстро нагревали до 140°С со скоростью 20 °С/мин и поддерживали 140°С до конца снятия пирограммы. Типичная пирограмма трехкомпонентной смеси полимеров приведена на рис. 53. Обработку полученных из пирограммы данных проводили двумя способами внутренней нормализацией площадей пиков характеристических продуктов пиролиза [98] и по относительным площадям пиков [130]. Полученные результаты дали хорошее совпадение с заданным составом исходных образцов, сходимость результатов измерений (относительное стандартное отклонение) не превышало в большинстве случаев 1% (отн.). [c.167]

Количественное определение связанного стирола в термоэ-ластопластах выполнено на хроматографах с пиролизерами филаментного типа и по точке Кюри [130]. Результаты определения количественного состава сополимеров методом ПГХ согласуются с данными ИКС. [c.172]

Определение состава каучуков СКИ с СКС в смесях, в том числе входящих в состав сложного образца, определяют на хроматографе с пиролизером филаментного типа или по точке Кюри. Пиролиз осуществляют при нагревании термоэлемента до 700-770 °С, подача питания проводится в течение 5-10 с. Разделение образовавшихся продуктов пиролиза выполняют на колонке 3 м X 3 мм со сложноэфирной (реоплекс 400, ПДЭГА, [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология