Концентрирование криогенное

Рис. 11.41. Конструкция устройства для криогенного концентрирования пробы

В промышленности в концентрированном виде изотопы азота производятся путём разделения их природной изотопной смеси методами криогенной ректификации окиси азота (N0) [73, 74, 77-80] и химического изотопного обмена в двухфазных системах, составленных на основе либо азотной кислоты в жидкости и смеси окислов азота (преимущественно N0) в газе ( азотнокислый метод) [30, 77, 81-83], либо на основе водных растворов солей аммония в жидкости и аммиака в газе ( аммиачный метод) [30, 73, 84]. Азотнокислый метод в настоящее время является основным, однако перспективы масштабного с низкой себестоимостью производства изотопов азота рядом авторов связываются с развитием аммиачного метода [30]. При этом независимо от метода разделения изотопов азота основным средством снижения их себестоимости считается комбинирование процессов разделения изотопов с процессами производства традиционных химических продуктов по так называемой транзитной схеме в условиях действующих химических комбинатов [77, 83, 84]. Последняя схема предусматривает подачу в блоки разделения изотопов азота сырьевого потока с природным изотопным составом действующего химического производства и возврат из этих блоков отвальных (обеднённых целевым изотопом) потоков в то же или другое химическое производство, для которого изотопный состав этих изотопов безразличен. Такая организация производства изотопов азота позволяет решить ряд экологических проблем и снизить себестоимость изотопной продукции за счёт сокращения накладных, транспортных и складских расходов, а так- [c.204]

Предел чувствительности газохроматографического метода определения примесей летучих соединений в полимере можно снизить, применяя концентрирование криогенным или сорбционным способом. Для сорбции летучих соединений используют термический технический углерод, силохром-80 с 5 % ПМС-100, тенакс. Заполненный сорбентом концентратор, изготовленный, например, из стальной трубки, можно для последующей десорбции поместить непосредственно в гнездо испарителя хроматографа. Благодаря концентрированию удается определять до 10 % летучих примесей. [c.277]

Для концентрирования водорода могут применяться различные процессы (мембранный, короткоцикловой, криогенный), но для НПЗ считается предпочтительным (по затратам) мембранный. В технологии производства водорода в промышленности используются процессы паровой конверсии сырья и неполного окисления в США отдается предпочтение первому, а в странах Западной Европы — второму методу конверсии. Следует учитывать, что для производства водорода из тяжелого нефтяного сырья (гудрон, кокс и др.) применяется только метод неполного окисления. [c.30]

Воспроизводимость пневматического дозирования равновесного пара в хроматограф при использовании современных устройств может достигать десятых процента. Столь хорошая воспроизводимость в зависимости от характера исследуемого объекта и его свойств позволяет использовать любой из описанных выше методов количественного ПФА — абсолютную градуировку, добавку анализируемого вещества или внутренний стандарт. Однако точное измерение абсолютных давлений р и р позволяет рассчитать долю и массу отбираемого вещества из сосуда с пробой и, таким образом, открывает дополнительные возможности количественного определения летучих примесей в системах с известными и неизвестными коэффициентами распределения, с концентрированием в адсорбционной или криогенной ловушке при однократном и многократном отборе из сосуда равновесного газа. [c.240]

В статических условиях и в динамике — потоком чистого газа. Последний случай более эффективен, так как за счет использования большего объема экстрагирующего газа можно достичь лучшей степени обогащения. Кроме того, при использовании одинаковых объемов газа в процессе непрерывной экстракции извлекается большее количество вещества. Действительно, мы знаем только единичные случаи использования газовой экстракции в статических условиях с последующим адсорбционным [34] и криогенным [35] концентрированием анализируемых веществ. В то же время сочетание отдувки вещества из раствора с последующим накоплением его перед вводом в хроматографическую колонку получило широкое распространение (см. раздел 3.1). Все же совсем исключать возможность концентрирования веществ из равновесного газа, полученного в статических условиях, не следует. Технически этот способ более прост и для веществ с малыми /((<10) позволяет определять концентрации до 10- —10 7о при извлечении вещества всего из нескольких десятков миллилитров равновесного газа. [c.71]

Рассмотрим конструкцию и принцип работы некоторых устройств для сорбционного концентрирования с криогенным фокусированием, применяемых в выпускаемых хроматографах [c.200]

Таким образом, промежуточное накопление вещества в методе АРП позволяет значительно повысить чувствительность анализа, но этому комбинированному варианту присущи недостатки адсорбционного и криогенного способов улавливания и концентрирования. Поэтому использовать его для анализа легко окисляемых и термически нестабильных веществ следует чрезвычайно осторожно. [c.72]

Гораздо более распространены, однако, варианты стриппинга водных растворов инертными газами с дополнительным криогенным и сорбционным концентрированием, обеспечивающие максимальную чувствительность, необходимую при исследованиях, связанных с охраной внешней среды (менее 1 мг летучих компонентов на 1 т воды). Полнота извлечения летучих компонентов при сочетании стриппинга с адсорбцией и последующей десорбцией зависит от успешного проведения каждого из этих трех процессов, но оптимальные условия стадий стриппинга и десорбции обычно не соответствуют опти- [c.114]

Стриппинг с последующим криогенным концентрированием, т. е. парофазный анализ с полным улавливанием летучих компонентов, включая пары воды, путем глубокого охлаждения в настоящее время применяется реже, так как присутствие большого количества воды в ловушке мешает дальнейшему детальному (особенно масс-спектрометрическому) исследованию концентрата. Примером использования криогенного концентрирования может служить работа Новака с сотрудниками по анализу органических примесей в питьевой воде [25]. [c.120]

Современные требования к чувствительности методов контроля содержания примесей в газах и особенно в воздухе столь высоки, что непосредственное дозирование в хроматограф исследуемого газа во многих случаях не в состоянии обеспечить требуемый предел обнаружения. Так, прямой анализ газов с ионизационно-пламенным детектором позволяет определять примеси на уровне 1—10 мг/м а допустимые концентрации органических веществ в атмосферном воздухе — на 1--3 порядка ниже. Для достижения необходимой чувствительности анализа используют криогенные или адсорбционные методы концентрирования, а также улавливание и накопление вещества в растворах. Эти традиционные методы основаны на полном извлечении концентрируемого вещества и обладают рядом недостатков, связанных с необходимостью удаления воды, предотвращения проскока определяемых веществ через ловушку и т. д. Большинство недостатков традиционных методов концентрирования можно устранить, если вместо полного поглощения использовать принцип равновесного концентрирования и подвергать анализу не исследуемый газ, а жидкую фазу, предварительно приведенную с ним в термодинамическое равновесие. Такой [c.175]

В качестве примера метода анализа, в котором концентрирование совмещено с хроматографическим анализом, рассмотрим применение теплодинамического метода для решения некоторых конкретных задач криогенной техники. [c.266]

Главным параметром, определяющим эффективность концентрирования, является произведение летучести воды на коэффициент разделения. Объем продуваемого газа должен примерно на 4 порядка превышать объем раствора [20]. Распределение веществ в газовой экстракции зависит от температуры, давления пара каждого компонента, времени контакта и газа-носителя, а также pH и ионной силы раствора. Узким местом анализа является значительная вероятность артефактов при низких уровнях содержаний ЛОС из-за возможности загрязнения образца примесями, содержащими, в частности, в недостаточно очищенном поглотителе (сорбенте) или газе-носителе [20]. Криогенное концентрирование предпочтительнее, так как уменьшает вероятность загрязнения пробы [12, 20]. [c.39]

При улавливании очень низких (Ю -Ю мг/мО содержаний сернистых газов чаще других способов концентрирования применяют сорбцию или криогенное извлечение [17]. Хемосорбция для этих целей используется реже, хотя по селективности извлечения она значительно превосходит все остальные методы пробоотбора. Это преимущество обусловлено селективностью химических реакций сернистых ЛОС, например, с солями тяжелых металлов. [c.126]

Используя комбинацию из нескольких детекторов, можно анализировать сложные смеси загрязнений воздуха, состоящие из ЛОС и неорганических газов. Собранные в канистре 40 ЛОС и 6 постоянных газов (СО, СО2, СН4, N2O, D4 и Аг) после криогенного концентрирования и термодесорбции хроматографировались в системе, состоящей из трех колонок и трех детекторов (масс-спектрометр, ПИД и катарометр) [91]. [c.557]

На первой стадии (рис. 1.32) содержащийся в канистре воздух пропускает через трубку с мелкими стеклянными шариками, охлаждаемую до температуры -150°С, где вымораживается влага затем воздух поступает во вторую трубку с полимерным сорбентом (тенакс), которая при -10°С поглощает содержащийся в воздухе СО2 после этого воздух, в котором остались лишь анализируемые примеси органических соединений, подвергается криогенному концентрированию в третьей трубке, из которой целевые компоненты поступают на хроматографический анализ. [c.68]

Криогенное концентрирование используют при анализе газов и низкокипящих ЛОС. Метод заключается в вымораживании токсичных примесей при пропускании загрязненного воздуха через ловушку с инертным наполнителем, причем степень извлечения составляет 90—100%. Для охлаждения ловушки применяют смесь твердой углекислоты с ацетоном (-ЗО С) или (чаще) жидкий азот (—195°С). Некоторые летучие химические соединения и газы, которые улавливают из воздуха с помощью вымораживания (с одновременным концентрированием) перечислены в таблице 1.10. [c.69]

Криогенное (низкотемпературное) концентрирование следов органических соединений обычно производится путем пропускания от 1 до 200 л воздуха со скоростью 0,2—1,0 л/мин через охлаждаемые ловущки. Для этой цели использовались как пустые длиной до 2 м [1], так и короткие (5—30 см) U-образные трубки, заполненные инертными материалами (стекловата, стальные колечки, стеклянные или тефлоновые шарики) [2, 3], адсорбентами (активный уголь, силикагель, сажа и др.) [4—6J или насадками для газохроматографических колонок с различными стационарными фазами [7—11]. Для охлаждения применяют сжиженные газы, твердую углекислоту или лед. Ловушки хранят в охлажденном состоянии вплоть до проведения анализа. Сконцентрированные соединения в дальнейшем переносят в аналитическую колонку нагреванием ловушки в токе газа-носителя. [c.33]

Интересная модификация метода криогенного концентрирования, заключающаяся в пропускании воздуха через трубку с сорбентом, вдоль которой создается градиент температуры, была предложена Кайзером [12]. В процессе такого отбора пробы происходит не только концентрирование примесей, но и частичное разделение их на фракции. Эффективность термоградиентных трубок длиной 20—30 см невелика, и в случае смесей сложного состава необходимо дополнительное разделение компонентов в аналитической колонке. Градиент температур создается пропусканием охлажденного газообразного азота или нагретого воздуха в зазор между сорбционной трубкой и рубашкой, как показано на рис. 2.1. [c.33]

Более эффективно примеси органических суперэкотоксикантов из зафязненного воздуха можно извлечь с помощью криогенного концентрирования [24] Этот метод основан на их вымораживании при темпера- [c.179]

Термоградиентное концентрирование, в отличие от обычного низкотемпературного изотермического, не приводит к образованию аэрозолей, часто наблюдаемому при внезапном и очень сильном охлаждении воздуха [4, 13]. Образование таких аэрозолей является главным источником ошибок при криогенном концентрировании. [c.33]

Осложнения, связанные с конденсацией паров воды, значительно ограничивают область применения криогенного концентрирования. В то л<е время этот метод остается незаменимым при анализе углеводородов С1—С 4 и некоторых их производных [15, 16], так как ни один из других способов обогащения не обеспечивает количественного улавливания этих соединений. [c.35]

Концентрирование атмосферных примесей при температуре окружающей среды технически более просто в сравнении с криогенным концентрированием. Улавливание органических соединений из анализируемой пробы осуществляется пропусканием воздуха через короткие сорбционные трубки, заполненные различными материалами. К сожалению, в настоящее время в продаже нет специальных сорбентов для аналитического концентрирования органических примесей атмосферы и целенаправленных поисков способов их синтеза почти не проводилось. Предназначаемые для такой цели сорбенты должны были бы отвечать ряду требований. [c.35]

В хроматографич, методах Г.а. разделение анализируемой смеси происходит при ее движении вдоль слоя сорбента. Наиб, часто применяют проявительный вариант, в к-роМ исследуемый газ переносится через слой сорбента потоком газа-носителя, сорбирующегося хуже любого из компонентов анализируемой газовой смеси. Для измерения коицеитрации разделенных компонентов в газе-носителей применяют разл. детекторы хроматографические. Хроматографич. методы обеспечивают анализ широкого круга орг. и иеорг. компонентов с МОК 10 " -10" мол. %. Сочетание хроматографич. разделения с предварит, концентрированием (криогенной адсорбцией, диффузией и др.) определяемых компонентов позволяет снизить значения МОК до Ю-МО- мол. %. [c.471]

Ценность метода криогенного концентрирования определяется не только его высокой эффективностью, но и возможностью извлечения примесей, которые в других условиях (при обычной температуре) взаимодействуют с материалом ловушки, делая пробоотбор невьшолнимым Однако для любого варианта низкотемпературного концентрирования возможна конденсация водяных паров, что может привести к образованию в ловушке пробки Поэтому в большинстве случаев данный метод применяют на стадиях подготовки образца к анализу. На стадии пробоотбора криогенное концентрирование используют редко. При этом воздух предварительно пропускают через пафоны с осушителями, среди которых своей универсальностью выделяются молекулярные сита ЗА. [c.180]

Экстракции летучих компонентов исследуемого образца газом (воздухом, азотом, гелием и др.) в статич. или динамич. условиях, т.е. дискретными порциями или непрерывным потоком экстрагента соответственно. В простейшем случае прямого статического П. а. исходную концентрацию t летучего компонента в исследуемом образце определяют по его концентрации в равновесной газовой фазе, коэф. распределения К = J q (Q-равновесная концентрация компонента в образце) и соотношению объемов газовой (Кс) и конденсир. (v ) фаз г = при этом С = q-(K + г). Даже когда значения К велики (до 1000), пределы обнаружения при П. а. ниже, чем при непосредств. анализе конденсир. фазы, а строгого соблюдения условия термодинамич. равновесия фаз в гетерог. системах с малыми значениями отношения К/(К + г) не требуется. Для повышения чувствительности анализа проводят предварит, концентрирование компонентов в газовон фазе с помощью газовой экстракции с криогенными или сорбционными ловушками летучих компонентов. Определение микропримесей в газах можно проводить методом П. а. после их концентрирования в жидкостях. [c.447]

Описанные способы концентрирования паровой фазы не предполагают полного извлечения летучих компонентов. Доля их, остающаяся в водной фазе, учитывается при расчете, но в случае веществ с большими коэффициентами распределения и при анализе микропримесей чувствительность определения может оказаться недостаточной. Современные методы анализа воды на уровне концентраций порядка микрограммов на литр предусматривают поэтому возможно более полное извлечение летучих примесей путем газовой экстракции — так называемый стриппинг— с помощью специальных приспособлений. Стриппинг водных растворов может проводиться как с последующим криогенным или сорбционным концентрированием, так и без дополнительного концентрирования, если условия стриппинга обеспечивают достаточно высокую концентрацию детектируемых компонен-IOB в паровой фазе. Важным фактором, способствующим накоплению летучих веществ в паровой фазе, является повышение температуры раствора, и аппаратура [c.112]

На рис, П.40 приведена схема установки для адсорбцй он-ного концентрирования с криогенным фокусированием, реализованная в капиллярном газовом хроматографе КГХ-100 (СКБ АН ЭССР, г. Таллинн). Проба вводится шприцем в поток газа-носителя, направление которого указано стрелками (клапаны 2 открыты, клапаны 3 закрыты). Постоянные пневмосопротивления, которые распределяют поток газа между колонкой и концентратором, подбирают предварительно. Поток газа-носителя переключается на обратный (клапаны 2 закрыты, 3 открыты) и растворитель выдувается в атмосферу при умеренном нагреве концентратора. Затем направление потока восстанавливается, закрывается запорный клапан 5 и проба десорбируется в криогенную ловушку 9, из которой она переносится в хроматографическую колонку 12 путем нагрева ловушки. [c.201]

Уравновепгавание по объему осуществляется методами диффузионного или турбулентного перемепгавания. Урав-новещивание по молекулярным формам — газоразрядное или каталитическое. Используются различные способы разделения анализируемой смеси селективная диффузия через мембраны и газовая хроматография. Применяются различные приемы концентрирования примесей криогенная адсорбция в поглотительных ловушках, диффузия через палладий и т.п. [c.929]

При отборе ш воздуха нестабильных и реакционно-активных соединений применяют криогенное концентрирование. Для охлаждения используют различные смеси и отдельные вещества, в частности жидкий воздух (-147 °С), жидкий кислород (-183 °С), жидкий азот (-196 °С). В табл. 17.6 приведены некоторые примеры криогенного конценгрщювания токсичных веществ из воздуха. [c.464]

Хроматографические методы анализа настоятельно необходимы для решения зар.ач определения примесей в продуктах и сырье криогенной промышленности по следующим причинам. Прежде всего в ряде случаев необходима раздельная характеристика всех примесей в отдельности. Так, например, в воздухоразделительной технике из условий взрыво-безонаспости производства следует ограничивать содержание не всех примесей органических веществ, а лишь некоторых из них. При этом требования к п]зедельно допустимым содержаниям каждой примеси определяются ее вз1)ывоонасностью, а также растворимостью в жидком кислороде. Аналогичные требования предъявляются к чистоте гелия, используемого в криогенных системах, так как предельно допустимые концентрации примесей в этом случае ограничены их температурами конденсации и плавления. Дру] им преимуществом хроматографических методов анализа примесей является возможность определения весьма низких концентраций, обусловленная как наличием высокочувствительных детекторов, так и сочетанием хроматографического анализа с концентрированием. [c.262]

Природная изотопная смесь бора служит источником получения изотопов в концентрированном виде. Последнее достигается разделением этой смеси с использованием таких промышленно-развитых методов как криогенная ректификация трифторида бора (ВРз) [2-14], химобменная ректификация комплексного соединения ВРз с диметиловым или диэтиловым эфиром [2, 15-23], а также химический изотопный обмен в двухфазной системе, образуемой ВРз в газе и его термически нестойким комплексом с анизолом в жидкости [2, 13, 14, 21-31]. Все перечисленные процессы реализуются [c.192]

Предел обнаружения можно снизить на 1—2 порядка, если повторно сконцентрировать сернистые соединения в криогенной ловушке [111]. Воздух в течение 24 ч с объемной скоростью 600 л/ч пропускают через абсорбер с водным раствором Hg l2, нагревают его на водяной бане (60°С), добавляют к раствору концентрированную НС1 и вьщувают вьщеляющиеся меркаптаны током азота (60 мл/мин) в ловушку, охлаждаемую жидким азотом. Из ловушки с помощью термодесорбции примеси меркаптанов вытесняют в хроматографическую колонку с Дурапаком OPN/Порасилом С и анализируют газы на хроматографе с ПФД [111, 112]. [c.128]

Статический парофазный анализ (ПФА), традиционно применяется для определения загрязнений воды, содержащих летучие примеси на уровне ррт, а динамический вариант ПФА, заключающийся в постоянном нарушении фазового равновесия вследствие продувки сосуда с образцом инертным газом, позволяет проводить эти определения на уровне ppb. Вьщуваемые компоненты сорбируют на тенаксе или в криогенной ловушке и после термодесорбции вводят в хроматограф [163]. Еще более эффективен новый вариант парофазного анализа, основанный на хроматомембранном выделении и концентрировании целевых компонентов из водных растворов, предложенный российскими аналитиками ] 164,165]. [c.459]

Важным аспектом применения РСК является удаление из анализируемого воздуха влаги, которая ухудшает разделение ЛОС, снижает точность определения, увеличивает С и затрудняет идентификацию контролируемых компонентов, Для поглощения влаги из воздуха, особенно при криогенном концентрировании углеводородов (жидкий азот), применяют форколонки с сор-битолом [16], гидрофильными неорганическими солями [17—19], суперполярными НЖФ [20] или фторированными полимерными мембранами [21]. [c.517]

Одним из наиболее сильных осушителей (см. также раздел 3.2) является перхлорат магния, который применяют при криогенном концентрировании алканов, алкенов и ароматических углеводородов [17]. Однако, как оказалось [18], процентная мера правильности при такой технике определения в воздухе MOHO-, ди - и тризамещенных бензолов составляет соответственно 80, 50 и 50%. Кроме того, при этом обнаруживается неполная открываемость нормальных олефинов Су—С9, при концентрировании которых не рекомендуется в качестве осушителя использовать Mg( I04)2. [c.517]

Прием РСК, основанный на удалении влаги из загрязненного воздуха, использовали при определении фосгена и хлоруглеводородов j—С2 в тропосфере [53]. При криогенном (—196°С) улавливании этих газов в качестве форколонки применяли стеклянную трубку с перхлоратом магния. После осушки воздуха с помощью ЭЗД можно при концентрировании O I2 из 1 л воздуха определить фосген на уровне 7 ppb. [c.538]

В хромато-масс-спектрометрии чаще пользуются первым вариантом концентрирования (см. рис. Х.Ю) с криофокусированием. В этом случае после отбора пробы стальной капилляр 7 (криогенная ловушка) нагревают горячей водой, и сконденсированная там жидкость поступает в токе газа-носителя 9 (в виде паров) через соединение 8 в разделительную колонку хроматографа или хромато-масс-спектрометра. [c.569]

Суш ественш.гм продвижением в этой области явилась разработка дозируюш их систем, отличающихся тем, что в момент ввода пробы начальный участок капиллярной колонки длиной 5—10 мм подвергается резкому охлаждению, например, углекислотой или жидким азотом. Этот охлажденный участок служит ловушкой, обеспечивающей сбор и концентрирование малых примесей, содержащихся в анализируемом образце. Последующее быстрое нагревание охлажденного участка до температуры колонки обеспечивает получение высококачественных хроматограмм накопленных примесей [60—64]. Такой криогенный ввод , конечно, может применяться лишь в том случае, когда способность к сорбции и температуры кипения определяемых примесей намного выше, чем у основного компонента анализируемой смеси. Поэтому этот метод приобрел особое значение при определении малых примесей в воздухе, например, при оценке уровня загрязнения воздушной среды [65], при анализе запахов [66], определении биологически активных веществ, например феромонов, аттрактантов и репеллентов насекомых [67, 68] и т. п. Типичный дозатор, позволяющий осуществлять криогенный ввод , изображен на рис. 59, а на рис. 60 сопоставлены хроматограммы, полученные с применением охлаждения и без охлаждения [69]. " Оригинальный дозатор для непосредственного ввода в капиллярную колонку парообразной или газообразной пробы предложен Пальмером [70]. Схема дозирующего устройства изображена на рис. 61. С помощью электромагнитного привода 5 конец капиллярной колонки 1 может перемещаться поступательно. В нижнем положении 3, показанном на рис. 61 пунктиром, в течение 4—6 мсек он находится в объеме, заполненном анализируемой газообразной смесью, поступающей по трубке снизу и удаляющейся через кольцевую щель и соответствующие коммуникации. По верхней трубке подается чистый газ-носитель, который препятствует проникновению анализируемого газа в колонку при верхнем положении ее конца. Г аз-носитель частично направляется в колонку, част1гчно истекает через кольцевой зазор между корпусом дозатора и капиллярной колонкой, и часть его уходит вместе с пробой в атмосферу. Таким образом обеспечивается непосредственный ввод в капиллярную колонку проб весом 0,4—0,5 лекг без разбавления их газом-носителем. Описанное устройство было предназначено для экспресс-анализа газообразных углеводородных смесей на короткой капиллярной колонке с визуальным представлением хроматограммы на экране осциллографа. При этом электрический импульс, обеспечивающий ввод пробы, может быть согласован с началом развертки осциллографа. [c.141]

В каталоге содержатся сведения о воздухоразделительных, ожижитель-ных и рефрижераторных установках, установках для концентрирования, очистки и разделения редких газов, комплексной очистки и осушки газов, газификационных установках и газификаторах, насосах, а также сведения об оборудовании для хранения и транспортирования криогенных продуктов, серийно выпускаемых заводами научно-производственных объединений Криогеямаш , Кисло родмаш и Гелийм1а1Ш , а также Омским и Свердловским заводами кислородного машиностроения. [c.2]