Метан, определение в гелии

Описан прибор типа Янака для определения гелия в смеси с водородом, воздухом и метаном. Водород удаляется с помощью Pd. Колонка с активир. углем. Чувствительность до 0,1% Не. [c.194]

До сих пор рассматривалось такое положение, когда изолированный атом в возбужденном состоянии имеет два, три или четыре неспаренных электрона. К сожалению, нельзя проверить наши предсказания радиального или углового распределения электронов для изолированных атомов, но можно изучить молекулы, образованные этими атомами. Предполагают, что в ковалентных молекулах, в которых неспаренные электроны одного атома становятся спаренными с электронами окружащих атомов, электроны с параллельными спинами находятся как можно дальше друг от друга в соответствии с принципом Паули и принципом неразличимости. В качестве примера рассмотрим атом неона, у которого есть четыре пары электронов во внешней оболочке. Леннард-Джонс на основе принципа Паули предсказал, что наиболее вероятной конфигурацией каждой четверки электронов с параллельными спинами является тетраэдр. Далее, если пренебречь кулоновским отталкиванием, то не будет корреляции между двумя конфигурациями электронов с противоположными спинами, и их можно будет равновероятно найти в любой ориентации друг относительно друга. Однако следует напомнить, что у электронов с противоположно направленными спинами существует определенная тенденция к стягиванию, которому препятствует кулоновское отталкивание корреляция зарядов). Метода проверки такого взгляда на атом неона нет. Однако интересно отметить, что Ме, Аг, Кг и Хе имеют в твердом состоянии структуру с плотной кубической упаковкой, подобной тетраэдрическому метану, а не плотную гексагональную упаковку, найденную для гелия, хотя ранее для всех инертных газов последняя структура ожидалась в предположении, что их атомы должны быть сферическими . Теперь рассмотрим метан, в котором углерод может быть гипотетически представлен как с электронной конфигурацией неона. Когда четыре протона присоединяются к С , образуя СН4, притяжение протонов к электронам приводит к совмещению двух независимых четверок электронов, расположенных в вершинах тетраэдров. Так как молекула метана действительно тетраэдрическая, то это предсказание оправдывается, хотя механизм образования молекулы метана проверить нельзя. Суммируя все сказанное, можно считать, что наиболее вероятное расположение п электронов с одинаковыми спинами будет также и наиболее вероятным расположением п пар электронов. [c.205]

Графики для определения /", а также Кр для растворов гелия в жидком азоте, жидком метане и сжиженных азотно-метановых смесях приведены на рис. 86—88 [6]. При одинаковых давлениях и температурах растворимость гелия в жидком этане ниже, чем в жидком метане, а в жидком пропане еще ниже. [c.179]

Неуглеводородные компоненты, такие как водород, кислород, азот, окись углерода и низкокипящие углеводороды, метан и этан, анализируются на приборе ХЛ-3 при заполнении колонки молекулярными ситами СаА или КаХ п])и следующих условиях длина колонки 1 м, внутренний диаметр 6 мм, температура термостатирования детектора 40° С [2]. При наличии водорода в газовой смеси в качестве газа-носителя применяется аргон для смесей, не содержащих водорода, последний служит газом-носителем. При достаточно большем содержании Водорода в смеси (от 20% и более) целесообразно в качестве газа-носителя применять гелий, который дает возможность определения всех перечисленных компонентов за один цикл анализа. Следует отметить, что выбор газа-носителя в большей степени зависит от соотношения концентраций компонентов, [c.162]

При разгонке естественного газа на его отдельные компоненты в чистоте каждого из них убеждаются методом сожжения. Такая проверка осо- бенно необходима для метановой фракции, так как вместе с метаном при разгонке отходят негорючие газы, азот и гелий, а такн е кислород, ес.ли они содержатся в газе. Сожжение отдельных фракций и последующее поглощение производят в обычных газовых пипетках, присоединенных непосредственно к аппарату для разгонки определение же отдельных комнонентов смеси производят общими методами газового анализа, как указано выше. [c.123]

Современные установки для сжижения промышленных газов потребляют определенное количество энергии для осуществления циклов сжижения. Так, для получения 1 л сжиженного газа требуется (ориентировочно) затратить энергию (в МДж) метан (цикл с детандером и каскадный цикл соответственно) 1,13 и 1,07 водород (цикл с дросселированием) 8,28—9,36 гелий (цикл с детандером) 7,92—1,08 кислород и азот (цикл высокого давления с детандером) 3,42—4,43. При получении жидких водорода и гелия учитываются затраты энергии, связанные с Сжижением азота, необходимого для предварительного охлаждения водорода или гелия, равные 4,43 МДж/л жидкого азота [13, 16]. [c.23]

Аналогично определению СО2 прибор мо кет быть использован и для анализа других бинарных газовых смесей при условии градуировки прибора по этим смесям, так как его чувствительность для разных газов неодинакова. Следует также учесть, что одни из газов обладают большей теплопроводностью, чем воздух, например водород, гелий, метан, неон, а другие меньшей. К числу последних относятся различные углеводороды, более тяжелые, чем метан. [c.323]

Относительная чувствительность определения углерода, водорода и воды в газах хроматографическим методом составляет не более 10 —При меньших концентрациях применяют различные способы концентрирования примесей [1], что ведет к усложнению процесса анализа, увеличению его длительности и расхода пробы. Абсолютная чувствительность при этом не возрастает и составляет порядка 10 —10 г. Применение электрического разряда позволило нам разработать методики хроматографического определения углерода в летучих неорганических гидридах, инертных газах, водороде и азоте, а также водорода и воды в гелии, аргоне и азоте с относительной чувствительностью до 1 10 % и абсолютной до 10 г. Значительное повышение чувствительности определения углерода, водорода и воды в газах достигнуто за счет перевода их под действием электрического разряда в метан и ацетилен с последующим фиксированием их пламенно-ионизационным детектором (ПИД). Наблюдаемый эф кт обусловлен более высокой чувствительностью ПИД к метану и ацетилену, чем катарометра к двуокиси углерода, водороду и воде. На рис. 1 представлена хроматограмма примесей водорода и воды в гелии, полученная с применением (а) и без применения (б) электрического разряда. [c.202]

До сих пор рассматривалось такое положение, когда изолированный атом в возбужденном состоянии имеет два, три или четыре неспаренных электрона. К сожалению, нельзя проверить наши предсказания радиального или углового распределения электронов для изолированных атомов, но можно изучить молекулы, образованные этими атомами. Предполагают, что в ковалентных молекулах, в которых неспаренные электроны одного атома становятся спаренными с электронами окружающих атомов, электроны с параллельными спинами находятся как можно дальше друг от друга в соответствии с принципом Паули и принципом неразличимости. В качестве примера рассмотрим атом неона, у которого есть четыре пары электронов во внешней оболочке. Леннард-Джонс на основе принципа Паули предсказал, что наиболее вероятной конфигурацией каждой четверки электронов с параллельными спинами является тетраэдр. Далее, если пренебречь кулоновским отталкиванием, то не будет корреляции между двумя конфигурациями электронов с противоположными спинами, и их можно будет равновероятно найти в любой ориентации друг относительно друга. Однако следует напомнить, что у электронов с противоположно направленными спинами существует определенная тенденция к стягиванию, которому препятствует кулоновское отталкивание корреляция зарядов). Метода проверки такого взгляда на атом неона нет. Однако интересно отметить, что Ые, Аг, Кг и Хе имеют в твердом состоянии структуру с плотной кубической упаковкой, подобной тетраэдрическому метану, а не плотную гексагональную упаковку, найденную для гелия, хотя ранее для всех инертных газов последняя структура ожидалась в предположении, что их атомы должны быть сферическими . [c.197]

Ловушка 3 (длина 40 см, диаметр 10 мм) предназначается для очистки гелия от органических соединений и углекислого газа. Ловушка 6 (длина 80 см, диаметр 4 мм) служит для накопления примесей при погружении ее в сосуд Дьюара с жидким азотом. Ловушка 4 (длина и диаметр такой же, как у ловушки 6) тоже погружается в жидкий азот после определенного промежутка времени, необходимого для накопления водорода в ловушке 6, и таким образом, исключает присутствие водорода в газе-носителе при размораживании и детектировании пробы. В противном случае возможен сильный сдвиг нулевой линии. Колонка длиной 50 см, внутренним диаметром 4 мм, заполненная окисью алюминия, перед анализом погружается в жидкий азот и очищает газ, поступающий в детектор, увеличивая чувствительность к водороду. Кроме того, при десорбции примесей из ловушки 6 аргон, кислород, азот и метан, присутствующие в гелии, вымораживаются на окиси алюминия, а водород полностью вымывается в детектор. [c.125]

Указанные предпосылки вполне обоснованы применительно к данной аналитической задаче (определение содержания гелия в смеси со сравнительно легко адсорбируемыми ко мпонентами) и совершенно неприменимы для анализа газовых смесей, компоненты которых обладают соизмеримыми величинами адсорбции (гелий— неон, криптон — ксенон, азот — метан и др.). При анализе подобных смесей неадсорбированная фаза содержит оба компонента, что усложняет газоаналитическую задачу и исключает обычную методику. [c.205]

Определение течи с помощью разрядной трубки.Способ разрядной трубки применим для вакуумных систем, изготовленных из любого материала. Если включить разрядную трубку в высоковакуумную систему между диффузионным и механическим форвакуумным насосом, а затем обдувать систему пробным газом (углекислым газом, метаном, парами спирта, ацетона, бензина, эфира), то при попадании газа через течь внутрь вакуумной системы цвет разряда изменится. Наиболее чувствительным индикатором является углекислый газ. При отсутствии легколетучих углеводородов можно опрыскивать систему водой при попадании паров воды в разрядную трубку свечение становится голубым. Углекислый газ дает также голубое свечение, водород—красное. Чувствительность такого метода можно повысить применением спектроскопа для наблюдения за разрядом. Если в системе отсутствует высоковакуумный диффузионный насос, то разрядную трубку подключают к трубопроводу, идущему от системы к механическому насосу. Для отыскания течей таким методом наиболее пригодны давления 0,1—1 мм рт. ст. Не следует забывать о возможности взрыва водорода в присутствии электрической искры. Гелий имеет такую же проникающую способность, как и водород, но менее взрывоопасен. [c.561]

На угле адсорбируются полностью все газы, присутствие которых в гелии возможно азот, аргон, метан и другие углеводороды поэтому при определении содержания собственно азота смесь необходимо предварительно проанализировать на содержание других газов. [c.292]

Время удерживания несорбирующегося газа характеризует мертвый объем системы. По определению, в качестве несорбирующегося газа целесообразно использовать газы типа гелия, аргона при работе с катарометром не возникает никаких осложнений в использовании подобных газов. Однако пламенноионизационный детектор реагирует только на вещества, в состав молекул которых входит углерод. Наиболее низкомолекулярным из таких соединений является метан этот газ можно применять при температурах выше 100°С для измерения мертвого объема системы [29]. Но для более низких температур следует учитывать растворимость метана в неподвижной фазе, например при 70°С коэффициент распределения метана в сквалане составляет 0,16. Если использовать колонку длиной 1—2 м, содержащую 20% сквалана на носителе, при применении метана для измерения мертвого объема системы ошибка измерения чистого объема удерживания этана составляет 54,3%, н-бутана — 11,4%, к-пентана — 4,6%, к-октана — 0,3%, стирола — 0,2%, н-ионана — 0,1% [30]. [c.58]

Вследствие циклического характера работы газового хроматографа с программированием температуры примеси в газе-носителе удерживаются насадкой при низких температурах и элюируются при повышении температуры во время опыта. Гилд и другие [13] показали, что количество элюируемого вещества непосредственно зависит от полного времени нахождения колонки при определенной начальной температуре и от величины этой температуры. Так, колонка с апиезоном на огнеупорном кирпиче удерживала при 30 С в два раза больше, чем при 100° С после 4-часовой продувки гелием. Содержание примесей в гелии составляло около 100 ppm, среди них были вода, азот, кислород и метан. Эти примеси можно очень эффективно удалять применением адсорбционной трубки с молекулярным ситом 5А, включенной в линию гелия. Аналогичные предосторожности применяются и при работе с другими газами-носителями. Рассматриваемая здесь проблема не возникает в изотермическом процессе, так как в этом случае в колонке быстро достигается равновесие в отношении примесей, содержащихся в газе. [c.354]

А. П. Терентьев, Н. М. Туркельтауб, Е. А. Бондарев-ская, Л. А. Домочкина [39] разработали метод одновременного определения азота и кислорода. Анализируемую пробу органического соединения (5—10 мг) в платиновой или кварцевой лодочке разлагали в статических условиях в кварцевой трубке в атмосфере гелия, очищенного от кислорода, при разрежении 20 мм рт. ст. В присутствии никелированной сажи при 900° С конечными продуктами превращения кислорода и азота, содержащихся в анализируемом соединении, были окись углерода и азот. Авторы отмечают, что в некоторых случаях (по-видимому, в результате частичного гидрирования окиси и двуокиси углерода) в продуктах разложения в незначительных количествах появляется метан. [После разложения пробы простые продукты окисления [c.154]

При проведении относительного анализа образцы (объем 1 мкл) вводились путем инъекции через резиновые уплотнения. При абсолютном определении содержания серы анализировались навески величиной 5—10 мг. Система улавливания продуктов состояла из двух ловушек из нерн авеющей стали. Для быстрого ввода продуктов в хроматографическую колонку ловушки нагревали путем пропускания через них электрического тока. Первая ловушка служила для улавливания сероводорода и охлаждалась жидким азотом (для повышения эффективности она была заполнена спиралями из нержавеющей стали). Вторая ловушка д.ля улавливания метана и азота была заполнена молекулярными ситами 5 А (фракция 0,5—0,25 мм) и охлаждалась смесью сухого льда и трихлорэтилена. В этой ловушке улавливались метан и азот. Продукты гидрирования анализировались газохроматографически на двух колонках. Соединения из первой ловушки разделялись при 80° С на колонке с силикагелем (длина 180 м, диаметр 6 мм). Продукты из второй ловушки (азот и метан) анализировались на колонке с молекулярными ситами 4 А (фракция 0,6— 0,5 мм). В качестве газа-носителя в хроматографическом анализе применялся гелий. Для регистрации пиков использовался катарометр. [c.158]

Терентьев, Туркельтауб, Бондаревская и Домочкина ([10] предложили метод хроматографического определения азота с использованием восстановительного способа разложения. Навеску органического вещества (5—10 мг) в платиновой или кварцевой лодочке разлагали в замкнутом объеме кварцевой трубки, содержащей слой никелированной сажи, в атмосфере гелия при давлении 20 мм рт. ст. Температура разложения 900° С. При анализе веществ состава С, Н, О, N на хроматограмме отмечаются два пика СО и N2. Авторы указывают, что в некоторых случаях в продуктах разложения в незначительных количествах появляется метан (например при анализе аце-танилида). Разделение проводили на колонке, заполненной молекулярными ситами 5А. Расчет азота проводили по площадям пиков хроматограмм, сравнивая их с калибровочными кривыми, которые строили по площадям пиков, полученным при разложении, различных навесок мочевины. Точность определения азота 0,4%. [c.108]

Описанный метод пригоден на любых сорбентах для таких химически инертных газов, как гелий, аргон, азот, водород, кислород, метан и многие другие. Что же касается других органических и неорганических газообразных веществ, обладающих активными функциональными группами, то при определении их вланшости необходимо более строго подходить к выбору сорбента. [c.148]

Труднее измерять слабые -излучатели, такие, как и Н . В этом ллучае можно с успехом применять счетную трубку, через эффективный объем которой одновременно в определенном соотношении пропускают проявляющий газ (гелий) и счетный газ (метан) [8]. [c.77]

Эту схему можно использовать также при определении водорода, гелия и аргона в углеводородных газах (например, в природных газах). Вадерживаю1цую колонку можно легко подобрать (при исполь-зова ии, например, активированного угля) такую, чтобы в ней задерживался и метан, что целесообразно для ускорения анализа. [c.107]

Предположим, что вакуумная система откачивается после того, как в ней было атмосферное давление, или после какой-либо аварии. Если соединенный с системой манометр, способный измерять давления порядка миллиметров ртутного столба, показывает давление выше ЮТ [I. Hg, ясно, что диффузионный насос еш,е не может быть включен. Пзрвый шаг должен быть предпринят в направлении приблизительного определения места возможной течи. Это лучше всего сделать, перекрывая вентилями определенные части системы, соединенные с насосом предварительного разрежения, и измеряя быстроту натекания газа в систему. Сначала должна быть отсоединена от насоса предварительного разрежения основная часть системы, включающая пароструйный насос. Если в основной части системы течи нет, необходимо проверить масло механического насоса, так как его может быть мало или оно может быть грязное. Если установлено, что течь находится в основной части системы, то прежде всего необходимо проверить наиболее вероятные места течи, например фланцевые уплотнения. Если в этих местах течи нет, то в зависимости от давления в системе надо воспользоваться одним из описанных ранее способов определения течи. Ясно, что пользоваться в этом случае ионизационным манометром или мано-мет )Ом Кнудсена для определения давления невозможно. При обдувании такими газами, как метан, пропан или гелий, можно использовать теплоэлектрический манометр. Система также может быть проверена различными вариантами метода давления. Как только давление по компрессионному манометру или манометру сопротивления снизится до 100 [лНд, можно включать пароструйный пасос. [c.243]

Обычно при использовании в качестве газа-носителя гелия или водорода объемная скорость вспомогательного газа — азота или смеси аргона с метаном (5%) — составляет 20-70 мл/мин. На рис. 4-13 приведена зависимость сигнгша детектора от объемной скорости дополнительного вспомогательного газа. Следует обратить внимание на динамический диапазон ЭЗД при определении следовых количеств галогенсодержащих органических соединений, а также на стабильность сигнала детектора при превышении этого концентрационного диапазона. Схема ЭЗД, применяемого в высокоэффективной газовой хроматографии, представлена на рис. 4-14. [c.148]

Как указывалось выше, для. получения хорошей чувствительности детектора газ-носитель и растворенное вещество должны значительно отличаться друг от друга по удельной теплопроводности. Существует ряд особых случаев, когда выгодно применять газ-носитель, идентичный одному из компонентов пробы, и тем самым исключить этот компонент из хроматограммы, поскольку детектор не реагирует на его присутствие. Подобный прием пригоден при плохом разделении двух компонентов, поскольку благодаря ему легче проанализировать смесь на основании различий в удельной теплопроводности, чем на основании различий в коэффициенте распределения. Например, аргон можно отделить от кислорода на молекулярных ситах только при низких температурах. Однако ошибки в определении кислорода, обусловленной присутствием аргона, можно избежать, используя в качестве газа-носителя аргон и тем самым исключая часть пика, приходящуюся на его долю в общем пике аргона и кислорода. И наоборот, аргон можно определить в воздухе, применяя в качестве газа-носителя кислород. Такой же прием был использован для определения содержания дейтерия в. водороде без фактического разделения протия и дейтерия на колонке (подробности см. в гл. 2, раздел В). Теоретически эту методику маскировки нежелательного компонента газом-носителем можно применять во многих случаях. Так, метан и другие легкие углеводороды, находящиеся в воздухе, можно определить, употребляя в качестве газа-носителя чистый воздух. Необходимо, однако, учесть, что различия в удельной теплопроводности будут обычно значительно меньщими, чем при использовании водорода или гелия. Поэтому иногда следует пожертвовать чувствительностью ради селективности. [c.96]