Адсорбент поверхностно-пористый

Эту задачу можно решать двумя путями применением поверхностно-пористых адсорбентов и применением обычных объемно-пористых адсорбентов, но обладающих относительно небольшой удельной поверхностью (порядка 50 м /г) и имеющих зерна малого диаметра (порядка 10—100 мкм). [c.76]

В поверхностно-пористых адсорбентах (ППА) нет глубоких пор, поэтому время пребывания вещества в подвижной фазе, находящейся в порах, снижается, и скорость массообмена увеличивается. ППА позволяют вести процесс в условиях, близких в равновесным, не снижая скорости вымывания. [c.76]

Довольно широко для разделения газовых смесей используется сорбция на твердых поглотителях. Она возникает за счет поверхностных электрических сил твердого поглотителя, действующих в пограничном слое при соприкосновении с ним частичек газа. Беспорядочно движущиеся частички газа как бы прилипают к поверхности твердого вещества, а затем могут отделиться и улететь в окружающее пространство и снова возвратиться к поверхности адсорбента. С увеличением температуры скорость движения частичек газа увеличивается, а адсорбция уменьшается, так как при этом частички будут легко отделяться от поверхности твердого вещества и диффундировать в окружающее пространство. Наоборот, с увеличением давления адсорбция возрастает, так как частички газа будут находиться ближе к активной поверхности адсорбента и чаще ее бомбардировать. Адсорбция в большой степени зависит от природы адсорбента и его структуры. Необходимо, чтобы структура адсорбента была пористой. Кроме того, адсорбент должен иметь большую удельную поверхность поглощения, выражаемую обычно в л на 1 г адсорбента. [c.45]

Рис. 4.1.10. Схематическое изображение зерен адсорбентов а — объемно-пористые б — поверхностно-пористые

У объемно-пористых адсорбентов (рис. 4.1.10а) поры имеются во всем объеме зерна, а в поверхностно-пористых адсорбентах (рис. 4.1.106) центральная часть зерна непористая. Внутренний массообмен на таких адсорбентах происходит быстрее, чем в объемно-пористых адсорбентах. [c.280]

Вопросы лиофильности играют существенную роль при формировании пористых активных цеолитных адсорбентов. Поверхностные свойства в совокупности с результатами реологических исследований позволяют объяснить поведение связующих добавок в [c.231]

Теоретически предпочтительнее работать с бесконечно малыми частицами одинакового размера. На практике дело обстоит несколько иначе. При работе с тонким слоем идеальными являются очень мелкие частицы (1-10 мкм), поскольку слои этих частиц довольно легко связываются с подложкой и нет необходимости в использовании нежелательных добавок. В настоящее время в хроматографии в колонках предельный диаметр частиц определяется сложностью заполнения колонок частицами со средним диаметром менее 20 мкм. Маловероятно, чтобы это ограничение действовало в течение долгого времени так, уже несколько пет назад были описаны /11/ высокоэффективные колонки, заполненные субмикронными частицами. Кроме того, техника заполнения колонок постоянно совершенствуется. Влияние массопередачи на высоту тарелки можно заметно уменьшить, если использовать материалы с контролируемой поверхностной пористостью или материалы, представляющие собой твердые частицы, покрытые адсорбирующей пленкой. Для колоночной хроматографии в настоящее время можно рекомендовать частицы со средним диаметром 20-30 мкм с распределением по размерам в пределах 15 мкм или же адсорбенты и носители с контролируемой поверхностной пористостью. [c.48]

С изменением времени травления в растворе НС1 изменяется глубина пор в зернах пористого стекла, что позволяет получать как объемно-пористые, так и поверхностно-пористые стекла. Средние размеры пор при этом практически не изменяются, меняется лишь глубина пористого слоя. Поверхностно-пористые адсорбенты удобны для быстрых разделений. [c.102]

Модифицирование адсорбентов осуществляют также путем их диспергирования и нанесения тонким слоем на инертный носитель. Так, предложено наносить на твердый носитель мелкодисперсные молекулярные сита [97]. При этом существенно у.меньшается время разделения газов и увеличивается эффективность. Адсорбенты, полученные таким способом, называют поверхностно-пористыми [85, 98]. Перед нанесением на твердый носитель к диспергированному адсорбенту следует добавлять очень малое количество склеивающего вещества, например силикона [90], для более прочной связи адсорбента с подложкой. [c.121]

Хроматографическая колонка представляет собой трубку, которая в зависимости от хроматографического метода заполняется поверхностно-активным веществом (адсорбентом) или пористым материалом (носителем), на поверхность которого нанесено соответствующее органическое вещество. При прохождении через колонку отдельные компоненты пробы адсорбируются сорбентом или растворяются в органическом веществе. [c.12]

Чтобы получить требуемое разделение, прежде всего нужно правильно выбрать колонку. Мы должны определить тип адсорбента (силикагель, окись алюминия и т. д.) размер его частиц, плошадь поверхности и геометрию (сферические или нерегулярные, пористые, поверхностно-пористые или пленочные и т. д.) содержание воды в адсорбенте размер колонки и способ ее заполнения. Далее мы коротко рассмотрим все эти факторы, а более подробно они обсуждаются в работах [1] и [5]. [c.159]

Разделение десяти инсектицидов, показанное на рис. 10.5, было осуществлено классической жидкостной распределительной хроматографией при использовании пористого носителя с частицами размером 37 мкм. На рис. 10.6 показано разделение некоторых инсектицидов той же группы, проведенное методом адсорбционной хроматографии на колонке с поверхностно-пористыми адсорбентами. Сравнивая эти хроматограммы, можно сделать ряд выводов. Во-первых, видим, что высокие скорости разделения определяются не типом хроматографии, а колонкой, так как в обоих случаях был использован один и тот же прибор. Пять компонентов разделены на пористой насадке за 50 мин, на поверхностно-пористой насадке — за 8 мин. Линдан (пик 9) элюируется из пористой насадки за 40 мин, а из поверхностно-пористой насадки — менее чем за 3 мин (пик 5). [c.255]

Поэтому, когда разрешение возможно вследствие адсорбции, предпочтительно использование адсорбционной хроматографии. Однако ошибочно делать вывод, что разделение методом ТЖХ происходит быстрее, чем разделение методом ЖЖХ. Увеличение скорости вызвано применением поверхностно-пористых насадок, а не изменением механизма удерживания. Полярные модификаторы, обычно применяемые с пористыми адсорбентами (см. гл. 6), не [c.255]

Рис. 10.6. Разделение инсектицидов на поверхностно-пористых адсорбентах [13].

Г. Адсорбционная хроматография с использованием поверхностно-пористых адсорбентов [c.257]

Адсорбционное разделение является простым и быстрым методом, особенно если в качестве адсорбентов применяются поверхностно-пористые вещества или материалы с малым размером частиц. На рис. 10.8 показано разделение адсорбционным методом на поверхностно-пористой насадке корасил II с хлороформом в качестве растворителя перед заполнением в колонку адсорбент активируют при 110°С в течение 3 ч. Эти хроматограммы иллюстрируют влияние скорости потока подвижной фазы на разрешение компонентов витамина. Увеличив длину колонки втрое, можно за 15 мин провести частичное разделение витамина Ог и А. [c.257]

Рис. 10.8. Влияние скорости потока на разделение растворимых в жирах витаминов при использовании поверхностно-пористого адсорбента корасил II [13].

Р и с. 10.9. Разделение смеси барбитуратов на поверхностно-пористом адсорбенте корасил II с применением двух детекторов. [c.258]

В современной хроматографии широко применяются поверхностно-пористые адсорбенты (ППА). Это твердые, не обладающие пористостью сферические зерна, на поверхность которых нанесен тонкий слой адсорбента с высокой пористостью толщиной примерно 1 мкм. У этих адсорбентов нет глубоких пор, что приводит к уменьшению Я и значительному увеличению эффек- [c.339]

С появлением поверхностно-пористых адсорбентов со сферической формой частиц глубину пор удалось уменьшить и, таким образом, существенно ускорить массоперенос. Эти частицы состоят из непористого ядра, обычно стеклянного, диаметром [c.154]

В последние годы были получены адсорбенты нового типа, у которых на твердое инертное сферическое ядро нанесен тонкий слой ионита. На этих поверхностно-пористых (пелликулярных) ионитах [81] (рис. 5.3) очень быстро устанавливается равновесие, поскольку диффузия в тонкую ионообменную пленку занимает очень мало времени. В результате ускоряется хро- [c.226]

Именно большое значение йиор, характерное для классической жидкостно-адсорбционной хроматографии, является одной из причин ее низкой эффективности. В современной высокоскоростной жидкостно-адсорбционной хроматографии применяются поверхностно-пористые адсорбенты. Их принципиальное отличие от обычных адсорбентов состоит в том, что на твердое, не обладающее пористостью сферическое зерно носителя нанесен тонкий слой адсорбента с высокой пористостью. Для увеличения плотности заполнения колонки зернам носителя придают сферическую форму и одинаковый для всех зерен диаметр (20—40 мкм). Толщина слоя пористого вещества составляет примерно 1 мкм. [c.74]

В первой части этого курса были рассмотрены различные по химической природе и геометрической структуре адсорбенты, применяемые в молекулярной газовой и жидкостной хроматографии от одноатомного адсорбента с однородной плоской поверхностью графитированная термическая сажа) до непористых и микропористых солей, кристаллических микропористых и аморфных оксидов (на примере кремнезема) и органических пористых полимеров, а также способы адсорбционного и химического модифицирования адсорбентов. При этом были рассмотрены химия поверхности и адсорбционные свойства этих адсорбентов — поверхностные химические реакции, газовая хроматография, изотермы и теплоты адсорбции и происходящие при модифицировании поверхности и адсорбции изменения в ИК спектрах. Уже из этой описательной части курса видно, что свойства системы газ — адсорбент в сильной степени зависят как от химии поверхности и структуры адсорбента, так и от природы и строения адсорбируемых молекул, а также от их концентрации и температуры системы. Приведенные экспериментальные данные позволили рассмотреть и классифицировать проявле- [c.126]

Айлер и Мак-Квестон [668], используя процесс коацервации, приготовили другой тип микросферических пористых частиц для применения в хроматографии. В этом случае для получения од нородных пор желаемого размера применяли коллоидные частицы одинакового размера. Способ наполнения хроматографических колонок такого типа был запатентован Кирклендом [669]. Однородные по размеру глобулы диаметром 5—10 мкм приготовлялись из однородных плотных, более мелких кремнеземных частиц [670]. Описаны их хроматографические характеристики [671, 672]. Киселев и др. [673, 674] изучили влияние размеров пор на хроматографическое разделение. Микросферы с поверхностной пористостью могут быть изготовлены путем осаждения слоев, состоящих из частиц коллоидного кремнезема, на поверхности стеклянных шариков, на которых наращивается однородное пористое покрытие, способное удержать неподвижную фазу, играющую роль адсорбента. Киркленд и соавторы [675— 678] описали xapaктepи тикIf подобных систем. Микросфериче-ские частицы с широкими порами используются в эксклюзивной или гель-хроматографии. Приготовление таких кремнеземных материалов и их использование для разделения растворимых полимеров по молекулярным массам описано в ряде статей [679— 683]. Диаметры пор в таких частицах составляли 200—1500 А. Соотношение, связывающее диаметр пор и удельную поверх-27 [c.835]

Наряду с полярностью функциональных групп важнейшей характеристикой сорбентов является удельная поверхность, так как в основе метода лежит межфазный обмен между подвижной фазой и поверхностью твердого адсорбента, а не его объемом. Удельная поверхность зависит от общей пористости сорбента и размера пор. Обычно для силикагелей диаметр пор колеблется в пределах 5-30 нм, а удельная поверхность составляет от 100 до 500 м г [97, 99]. При создании специальных поверхностно-пористых сорбентов для улучшения кинетики массообменных процессов в режиме ВЭЖХ выбирается разумный компромисс между снижением удельной поверхности и соответствующим уменьшением фактора удерживания и улучшением разрешения хроматографических пиков. Удельная поверхность поверхностно-пористых сорбентов, как правило, всего в 10-20 раз меньше, чем у соответствующих объемнопористых. [c.195]

Адсорбенты можно разделить на непористые, объемнопористые и поверхностно-пористые. В непористых адсорбентах используются зерна без внутренней пористости, обычно это тонкодисперсные адсорбенты. [c.280]

В жидкостно-адсорбционной хроматографии наряду с поверхностными свойствами адсорбента на результаты разделения оказьшает влияние и пористость его структуры. Удельная поверхность определяет емкость адсорбента. Для удовлетворительного разделения достаточно, чтобы адсорбент имел поверхность 50 м /г. Но возможно хорошее разделение и при меньшей поверхности. В частности, поверхностно-пористые материалы, находящие все более широкое применение в жидкостной хроматографии, имеют уде,льную поверхность 0,65-14,0 м /г [6]. Это позволяет провести хроматографическое разделение с высокой эффективностью, но из-за малой емкости таких адсорбентов приходится работать с очень малыми пробами и соответственно с высокочувствительными детекторами. Удельная поверхность не определяет селективность адсорбента. В самом деле, с увеличением поверхности адсорбента увеличивается количество адсорбированного вещества, но для всех веществ это изменение будет одинаковым, и поэтому селективность не изменится. Размер пор сильнее влияет на свойства адсорбента. Относительная доля свободных и реактивных гидроксильных групп на поверхности силикагеля тесно связана с размером пор адсорбента. Широкопористый силикагель имеет большую долю свободных ОН-групп, а поверхность узкопористого силикагеля покрыта в основном реактивными и связанными гидроксильными группами. Это различие в структуре поверхности узко- и широкопористых силикагелей достаточно, чтобы повлиять на относительную адсорбцию различных соединений. Линейная емкость силикагеля и ее изменение в процессе дезактивации также зависят от размера пор адсорбента (см. рис. 5 . Объясняется это тем, что поверхность узкопористых силикагелей более гетерогенна, и поэтому, несмотря на большую удельную поверхность адсорбенты этого типа обладают меньшей линейной емкостью. Добавление воды к активным образцам быстро делает поверхность широкопористого силикагеля однородной линейная емкость узкопористых силикагелей повышается в процессе добавления дезактиватора. [c.24]

В литературе имеются сообщения о модификации адсорбентов путем их диспергирования и нанесения на инертный носитель чрезвычайно тонким слоем. Так, Бомбаух [170] предложил наносить на твердый носитель мелкодисперсные молекулярные сита. Соответствующая хроматограмма легких газов приведена на рис. 11,45. Адсорбенты, полученные таким способом, называют поверхностно-пористыми [144, 171]. [c.123]

С. 3. Муминов, Э. А. Арипов (Институт химии АН УзССР, Ташкент). Модифицирование глинистых адсорбентов поверхностно-активными веществами и органическими основаниями приводит к существенным изменениям как вторичной, так и первичной структуры, причем в формировании пористой структуры существенную роль могут играть органические вещества из окружающей среды, прочно сорбированные на внешней поверхности и в порах глинистых адсорбентов. В некоторых случаях органические вещества оказывают отрицательное влияние на поверхностные свойства и пористую структуру и в целом на их адсорбционные свойства. Это подтверждается результатами изучения адсорбции паров бензола на двух глинистых породах, являющихся смешанно-слойными образованиями типа гидрослюд. Экстрагирование органических веществ из пород смесью хлороформа с бензолом показало, что образцы двух пород содержат 0,65 и 0,32 % битуминозных органических веществ, состав которых следующий 56,25 и 71,43 мае. % масел 25,00 и 28,57 мас.% смол 18,75 мас.% асфальтенов слюды. [c.214]

Голай [24] и Пурнел [25] первыми предположили, что носитель, состоящий из тонкого пористого слоя адсорбента, окружающего твердое непроницаемое ядро (т. е. поверхностно-пористые насадки, [c.37]

Итак, обладая относительно высокой удельной площадью поверхности тонкого пористого слоя, окружающего непроницаемое ядро, поверхностно-пористые носители проявляют активность как адсорбенты. Как уже отмечалось выше, зипаксы (площадь поверхности по азоту, например, 1 м г) являются слабыми адсорбентами. Однако корасил I, имеющий площадь поверхности по азоту 7 м г, очевидно, является активным адсорбентом, способным к адсорбционному разделению без дополнительной обработки [13]. Активность этого адсорбента оказывает влияние на его хроматографические свойства. Например, относительное удерживание является функцией количества неподвижной фазы на носителе [14]. Кроме того, сухой носитель будет необратимо адсорбировать неподвижную фазу при поступлении в колонку подвижной фазы, насыщенной неподвижной. Из насыщенного р.р -оксидипропиони-трилом гептана при достижении равновесия зипакс адсорбирует примерно 0,25% (г/г) неподвижной фазы, корасил I —примерно [c.131]

Площадь поверхности адсорбента существенно влияет на его хроматографические свойства. В первом приближении удерживаемые объемы образца и линейная емкость адсорбента пропорциональны удельной площади поверхности адсорбента. Выпускаемый промышленностью пористый силикагель имеет площадь поверхности от 300 до 800 м /г, пористая окись алюминия —от 100 до 200 м г. Поверхностно-пористые адсорбенты имеют значительно меньшую площадь поверхности у корасила I и И она равна соответственно 7 и 14 м /г. Эти последние адсорбенты имеют низкую линейную емкость, что мещает их использованию в препаративной работе. Однако эти ограничения компенсируются очень высокой эффективностью поверхностно-пористых адсорбентов (см. ниже). [c.161]

ПЛОТНОЙ. Как видно из табл. 6.3, при определенных экспериментальных условиях (время, перепад давления, к ) частицы размером 50 мкм образуют значительно лучшие колонки, чем частицы большего размера. Наивысшая проницаемость частиц размером 100 мкм не компенсирует больших значений Я. Более того, при использовании частиц размером 50 мкм удается укоротить колонки (8 м по сравнению с 20 м в табл. 6.3), Несколько лучшие колонки можно получить с сферическими пористыми силикагелями (порасил А в табл. 6.3) с частицами подобного размера (35—75 мкм). Согласно данным автора, этот материал больше подходит для ТЖХ, чем обычный силикагель. Нерегулярные и сферические частицы меньшего размера (<40 мкм) дают при сухом способе заполнения плохие колонки. Однако при суспензионном заполнении под давлением пористые силикаты малого диаметра дают очень хорошие колонки [1] см. в табл. 6.3 колонка с частицами 20 мкм. Тем не менее такие колонки в настояшее время трудно приготовить промышленность не выпускает силикагели с частицами малого диаметра в узком диапазоне меш, и способ суспензионного заполнения под давлением недостаточно изучен, чтобы гарантировать получение хороших колонок. Такие же характеристики, как и у колонок с частицами малого размера, можно получить с поверхностно-пористыми силикагелями типа корасила II (см. табл. 6.3). Этот адсорбент обеспечивает почти такую же эффективность колонки, как и силикагель с частицами размером 20 мкм, упакованный суспензионным способом под давлением. Поверхностно-пористые адсорбенты, такие, как корасил II (с диаметром частиц около 50 мкм), легко упаковывать сухим методом, но допустимый размер образца составляет только одну десятую или одну двадцатую от используемого на пористом си- [c.162]

Рис. 10.3. Однократное разделение тритона Х-45 на поверхностно-пористом адсорбенте. Колонка 50 смх2,3 мм (внутренний диаметр), корасил И подвижная фаза и-гексан —10% изопропанола скорость потока 1,55 мл/мин.

В разд. 4.2.1 уже говорилось, что адсорбенты, применяемые в ЖХВД, отличаются от адсорбентов, предназначенных для обычной хроматографии, структурой, а также размером и формой частиц. Адсорбенты для ЖХВД можно разделить на две большие группы поверхностно-пористые и полностью пористые. Поверхностно-пористые адсорбенты получают следующим образом на твердые, непористые, сферические ядра наносят пористый слой собственно адсорбента толщиной 1—2 мкм (см. разд. 4.2.1 и рис. 4.1,6). Благодаря такому строению все типы этих адсорбентов-носителей — шарики с регулируемой поверхностной пористостью, шарики, покрытые пористыми слоями, шарики, покрытые пленкой,— достаточно прочны и не разрушаются при высоких давлениях, применяемых при хроматографическом разделении. Хотя глубина адсорбционного слоя у таких адсорбентов значительно уменьшена, в адсорбентах типа корасил (табл. 4.7) имеется довольно много очень маленьких пор, что значительно расширяет адсорбционную зону, а производительность колонки сильно зависит от скорости течения. Ввиду относительно малой величины адсорбционной поверхности (1— 15 м /г) в такие колонки нельзя вводить пробы большого объема, так как перегрузка колонки приводит к снижению ее разделительной способности. Средняя емкость колонки — порядка 0,1 мг пробы на 1 г адсорбента. Малая емкость является недостатком, если используются малочувствительные детекторы, например рефрактометр. Однако сильнополярные вещества, вероятно, лучше разделяются на адсорбентах этого типа, потому что их легче можно элюировать. Кроме того, колонки с такими адсорбентами легче приготовить, подвижная фаза легче проникает в эти адсорбенты, в результате повыщается средняя скорость течения (но одновременно снижается высота, эквивалентная теоретической тарелке, ВЭТТ). На этих адсорбентах можно как и на адсорбентах других типов, закреплять жидкие фазы и использовать их также для жидко-жидкостной хроматографии. В табл. 4.7 дан список некоторых адсорбентов вместе с их характеристиками. [c.177]

Чаще всего хроматографисты пользуются силикагелем, его выпускают в виде самых различных модификаций, и очень часто силикагель является идеальным адсорбентом. У пористого силикагеля удельная поверхность составляет 300—800 м /г, у пористого оксида алюминия — всего 100—200 м /г. В то же время поверхностно-пористые адсорбенты, частицы которых состоят из внутреннего непористого ядра и тонкого пористого поверхностного слоя, например корасил I и II, характеризуются относительно малой удельной поверхностью (7—14 м /г). Адсорбенты последнего типа нельзя сильно нагружать, и их емкость составляет только около 1/20 емкости полностью пористых адсорбентов. Размеры и геометрия частиц также влияют на эффективность колонки, т. е. на число теоретических тарелок, приходящееся на единицу ее длины. Эффективность колонки существенно возрастает с уменьшением размеров частиц. В особых случаях применяются колонки длиной 25 см, заполненные частицами диаметром 5—10 мкм, эффективность которых может достигать 10 000 теоретических тарелок. Важную роль играет также содержание воды в адсорбенте. Это справедливо не только для классической жидкостной хроматографии, где для колонок с силикагелем наилучшим является содержание воды порядка 10—15%, но и для ЖХВД. Воду добавляют с тем, чтобы увеличить интервал линейности изотермы и улучшить разделяющую способность. Рекомендуется вводить 0,04 г воды на 100 м поверхности адсорбента. [c.190]

Примеры анализа этим методом смесей природных соединений, очень близких по структуре, недавно опубликованы Уордом и Пелтером [83]. Они исследовали смеси флавоноидов, пептидов, порфиринов и сахаров и показали, что адсорбционная хроматограс )ия — эффективный метод разделения этих соединений. Эти авторы сравнили также результаты, полученные на полностью пористых и поверхностно-пористых адсорбентах. Для разделения они применяли стеклянные колонки (внутрен- [c.210]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология