Генри колонии

Если сопротивление со стороны газовой фазы существенно и система не подчиняется закону Генри, то можно определить значения А для ряда точек колонны, воспользовавшись известным графическим методом. Затем эти значения можно подставить в уравнение (УП1,3) и проинтегрировать последнее численно для получения искомой высоты насадки. [c.185]

При соблюдении закона Генри и одновременно при условии, что содержание растворяемого компонента в газовой фазе невелико и, следовательно, его мольная доля может считаться пропорциональной парциальному давлению, приходим к хорошо известному выражению для высоты колонны [c.185]

Коэффициент распределения (Генри) нри 40 °С равен 1,16. Таким образом, равновесная концентрация озона в уксусной кислоте на входе в колонну равна [c.311]

Закон Генри применим только для идеальных систем при не очень. больших давлениях и концентрациях. В этих условиях уравнения (VHI.S) и (УП1.5) используют для построения линии равновесия, необходимой при расчете абсорбционных колонн. [c.258]

Рассмотренные примеры показывают высокую чувствительность определяемых с помощью газовой хроматографии термодинамических характеристик адсорбции (величин К и 51) к структуре молекул. Макроскопические (термодинамические) характеристики системы адсорбат — адсорбент связывают с ее микроскопическими характеристиками (со структурой адсорбента и молекул адсорбата) молекулярно-статистическая теория адсорбции и теория межмолекулярных взаимодействий, которые рассмотрены во второй части курса. Зная структуру молекул адсорбата и структуру адсорбента, можно решить прямую молекулярно-статистическую задачу — рассчитать константу Генри для равновесия адсорбат — адсорбент и предсказать последовательность выхода разных адсорбатов из хроматографической колонны с адсорбентом. [c.25]

Газохроматографический метод с чувствительными детекторами, в особенности в случае адсорбции на таком непористом адсорбенте с близкой к однородной поверхности, как графитированная термическая сажа, позволяет при небольших (нулевых) дозах вводимого в колонну адсорбата непосредственно определять константу Генри Кг,с, (см. разделы 1.7, 7.8 и 7.9). Это обстоятельство, а также возможность использования калиброванных по концентрации с детекторов и в статических измерениях адсорбции (что особенно удобно для исследования адсорбции при очень малых значениях с, когда измерения давления становятся неточными, и при адсорбции газовых смесей) делают более предпочтительными измерения молярной концентрации адсорбата с, чем измерения его (парциального) давления р. Поэтому в дальнейшем термодинамические характеристики адсорбции даются в основном в терминах концентрации объемного газа с (если адсорбируется газ идеальный) или его активности а. [c.134]

Основное достоинство газохроматографического метода, как было указано в разделах 1.3 и 7.8, заключается в возможности работать с очень малыми количествами адсорбата, т. е. при очень малых заполнениях поверхности, причем работать достаточно быстро и в широком интервале температур, что позволяет изучать адсорбцию множества термически устойчивых сложных молекул (требуется лишь испарить соответствующие вещества у входа в колонну). Кроме того, этим методом можно получать константы Генри для не вполне очищенных веществ и для компонентов [c.154]

На рис. 8.7 показана зависимость логарифма константы Генри К = = У А, 1 от обратной температуры колонны для адсорбции на ГТС -гек-сана, определенная из хроматограмм для малых доз адсорбата в интервале температур от 350 до 450 К- При более низких температурах время удерживания н-гексана на ГТС очень возрастает, хроматографические пики размываются и термодинамическое равновесие может не обеспечиваться. [c.156]

Экспериментальные определения констант Генри для адсорбции весьма сложных, в частности труднолетучих, веществ стали возможными и достаточно простыми лишь благодаря хроматографии. Высокая чувствительность хроматографических детекторов позволяет находить константы Генри из их удерживаемых объемов для очень малых доз, если применять практически не адсорбирующийся при температуре колонны газ-носитель. Помимо этого, хроматография позволила определять константы Генри компонентов смеси, [c.184]

Для определения константы Генри и изотермы адсорбции из растворов может быть использована жидкостная хроматография. Во-первых, как уже указывалось в разделе 14,2, с помощью жидкостной хроматографии на аналитических колоннах можно определять концентрации равновесных растворов над изучаемым адсорбентом при статических определениях изотермы адсорбции, когда равновесие заведомо достигается. Для этих целей может быть ис- [c.262]

Примой экспериментальный метод определения коэффициента разделения в области Генри заключается в установлении составов равновесных фаз при однократном испарении либо в случае применения способа ректификационной колонны. [c.238]

Схему рассчитывают с введением ряда упрощающих допущений, которые, однако, позволяют выявить принципиальные закономерности. Принимают, что растворимость компонентов исходной газовой смеси в используемом растворителе подчиняется закону Генри и что установка состоит из идеальных колонн с бесконечным числом тарелок. Это равнозначно предположению о бесконечно большой скорости процессов абсорбции — десорбции в реальных колоннах. Исходя из таких допущений можно принять, что внизу и вверху колонн достигается равновесие между газом и жидкостью по целевому компоненту. Минимальные потоки вычисляют, исходя из условия полного извлечения целевого компонента в каждом аппарате. Для расчета принимаем следующие условные обозначения [c.463]

В отличие от истинного коэффициента Генри, который является физико-химической константой для данной системы сорбат — сорбент и может содержаться в соответствующих таблицах, общий и частный коэффициенты Генри зависят от свойств хроматографической насадки е и ч. В частности, можно существенно менять значения Г и к, варьируя ч путем нанесения на твердый носитель различных количеств неподвижной фазы. Значение е, а также отношение ч/е существенно различаются в насадочных и капиллярных колонках, что в значительной мере, обусловливает различие в свойствах колонн этих типов. Как видно из определения, к характеризует соотношение между сорбированным и несорбированным количеством вещества, т. е. соотношение емкостей сорбента и свободного пространства слоя. [c.31]

Однако сама по себе симметричность пиков при малых пробах, представляя необходимое условие для того, чтобы считать повер -ность однородной, еще не является достаточным условием. Это вытекает из того, что при малых пробах адсорбата и высоких температурах колонны, особенно если этот адсорбат на данном адсорбенте адсорбируется не очень сильно, можно практически приблизиться к уравнению Генри для изотермы адсорбции, а следовательно, получить симметричные пики и в случае неоднородной поверхности. Близкая к линейной изотерма адсорбции в области малых заполнений может получиться и благодаря компенсации влияния неоднородности поверхности противоположным влиянием взаимного притяжения адсорбированных молекул. Однако сохранение симметричности пиков и постоянства времени удерживания адсорбата в хроматографической колонне при изменении малых величин пробы для молекул, относящихся к разным группам А, В ш В (т. е. близость начальной части изотерм адсорбции всех адсорбатов к линейным), уже в значительной степени гарантирует высокую однородность всей изучаемой поверхности или составляющих ее основных частей (в случае кристаллов — основных выходящих на поверхность граней). [c.25]

Газохроматографическое определение константы Генри и изотермы адсорбции. В методе газовой хроматографии [1, 24, 25] через заполняющий колонну адсорбент непрерывно пропускается поток газа-носителя, который обычно при температуре колонны на изучаемом адсорбенте практически не адсорбируется. Очистка поверхности производится током этого инертного газа при повышенных температурах. Это приводит к несколько худшей очистке поверхности от наиболее сильно адсорбированных примесей, чем в вакуумном адсорбционном методе. Трудно удалить таким способом молекулы воды и других полярных веществ с поверхности сильно специфических адсорбентов [1, 24, 25]. Легче очищается поверхность неспецифических адсорбентов. В этом случае, однако, предварительно адсорбированные молекулы могут остаться, по-видимому, только на наиболее неоднородных местах поверхности. Основная, наиболее однородная часть поверхности очищается от примесей. Таким образом, этот метод очистки поверхности имеет даже свои преимущества при измерениях адсорбционных свойств однородных поверхностей, особенно в случае неспецифических адсорбентов. [c.97]

Благодаря применению ионизационных и других чувствительных детекторов газохроматографический метод обладает очень высокой чувствительностью и поэтому позволяет работать с очень малыми дозами адсорбата, т. е. при малых заполнениях поверхности. Поэтому в импульсном элюционном методе особенно ценна возможность ввода в колонну очень малых доз адсорбата. Если поверхность химически и геометрически близка к однородной, то при уменьшении дозы даже специфически адсорбирующегося вещества пики становятся симметричными и время удерживания перестает зависеть от величины дозы (см. рис. 1,4) или же это время можно экстраполировать к нулевой пробе. Это позволяет прямо из эксперимента получить удерживаемые объемы для нулевой пробы Ут, 1 или V а,1> представляющие константы Генри (24, 25] [см. ниже выражения (111,20) и (Ш,21)]. [c.98]

Константу Генри адсорбционного равновесия можно определить в благоприятных случаях (при достаточно высоких температурах) и непосредственно. В последнее время приобрели большую важность газохроматографические исследования адсорбции при малых дозах адсорбата, вводимых в практически неадсорбирующийся на данном адсорбенте газ-носитель (см. разд. 1 этой главы и работы [1, 24, 25, 27, 28, 51—53]). Измеряемые времена удерживания адсорбата можно привести к нулевому перепаду давления газа в хроматографической колонне [25, 54]. Допущение о достижении равновесия в колонне при достаточно высоких ее температурах оправдывается, особенно для не очень больших энергий адсорбции, даже в случае тонкопористых адсорбентов [24, 25, 55, 56]. При этом измеряемую зависимость времени удерживания от концентрации адсорбата в газе-носителе, т. е. выходную кривую при использовании фронтальной хроматографии или растянутый край хроматографического пика в элюционной хроматографии, можно пересчитать в изотерму адсорбции [24, 25, 55, 56]. [c.109]

При применении конденсаторов поверхностного типа в результате конденсации паров воды, отсасываемых из вакуумной колонны, образуется водный конденсат, характеристика которого приведена в табл. 5.5. Как видно из приведенных данных, в конденсате содержится небольшое количество сероводорода, несмотря на то что при его контакте с конденсатом парогазовой смеси последний должен насыщаться сероводородом, как это происходит при образовании технологических конденсатов. В соответствии с законом Генри, количество газа, растворенного в единице объема воды, пропорционально его парциальному давлению над поверхностью воды [c.174]

В своем обычном варианте газовая хроматография при невысоких давлениях слабо адсорбирующегося газа-носителя может быть использована для разделения и анализа только достаточно летучих и термически устойчивых веществ сравнительно небольшого молекулярного веса. Быстрый рост удерживаемого объема (константы Генри) не позволяет использовать обычную газовую хроматографию для разделения тяжелых молекул. Для необходимого уменьшения константы Генри тяжелых молекул используются сильно сжатые и сильно адсорбирующиеся газы-носители [57. 58]. Этот вариант газовой, или так называемой флюидной , хроматографии по существу уже близок к жидкостной хроматогра-4)ии. Действительно, высокая концентрация и способность к специфическому взаимодействию молекул сильно сжатого носителя-флюида приводит к тому, что эти молекулы активно участвуют в конкуренции с молекулами компонента за места на поверхности адсорбента, как и молекулы жидкого растворителя—элюента в случае жидкостной хроматографии. Однако в последнем случае разделение производится при более низких давлениях и температурах (обычно давление у входа жидкости в колонну составляет от десятка до сотни атмосфер, а температура колонны близка к комнатной). Кроме этого, жидкости мало сжимаемы, так что в этом случае не возникает таких трудностей, как нри выводе из колонны сильно сжатого газа. [c.55]

Из уравнения (2) видно, что величина Н определяется двумя основными параметрами, первый из которых зависит от объема пробы (К , з), объема колонны (8Ь) и коэффициента Генри (Г). Чем больше размеры колонны и выше сорбционная емкость сорбента, тем меньше влияние величины дозы на эффективность. Второй параметр определяется эффективно-диффузионным размыванием. Уравнение (2) удобно использовать для анализа влияния различных факторов и параметров хроматографического опыта на величину ВЭТТ и разрешение Н, например, количества неподвижной фазы, длины колонны, температуры колонны, скорости газа-носителя и т. д. [c.251]

Таким образом, для достаточно больших проб эффективность колонны с ростом температуры должна уменьшаться, причем чем больше доза, тем это снижение более заметно. По мере уменьшения дозы зависимость Я от Г будет принимать вид кривой с минимумом в области Гкип- На рис. 26, а приведена зависимость Я по циклогексану от температуры, полученная авторами на колонне диаметром 30 мм, заполненной ИНЗ-600, с 20% динонилфталата. Физический смысл такого изменения Я с температурой легко понять из уравнения (51). При достаточно больших дозах определяющим становится первый член этого уравнения, при этом рост температуры, уменьшая коэффициент Генри, усиливает перегрузку колонны. [c.79]

Следует отметить, что различные промышленные методы сорбционной очистки (например воздуха активированным углем от вредных примесей) являются, по существу, методами фронтальной хроматографии, при этом обычно один компонент почти не сорбируется, а другие очень хорошо сорбируются применяемыми сорбентами. Время до проскока примесей зависит от их сорбируемости и общего объема пропущенного газа и в первом приближении не зависит от их концентрации в исходной смеси. При условии линейности изотермы сорбции объем продукта, отобранного до проскока примеси, пропорционален объему сорбента в колонне и разности истинных коэффициентов Генри примеси и целевого продукта. [c.105]

Подпрограмма INPUT обеспечивает ввод всей необходимой информации по стандартному формату. Сюда входят не только число и название компонентов, но и ряд их физических свойств, таких, как критические параметры, ацентрический фактор, константы, характеризующие температурную зависимость давления паров чистых компонентов, мольные объемы жидкости. Далее, в соответствии с уравнением для расчета коэффициентов активности должны быть введены параметры, характеризующие бинарное взаимодействие в жидкой фазе. Для неконденсирующихся компонентов исходными данными являются также константы Генри и парциальные мольные объемы. При расчете данной смеси к подпрограмме INPUT обращаются только однажды, независимо от того, при каких условиях будет производиться расчет. Следует подчеркнуть, однако, что для каждого конкретного случая такие независимые переменные, как давление, температура и составы, вводятся основной программой, а не подпрограммой ввода. Подпрограмма ввода оформлена отдельным блоком, исходя из того, что необходимость в ней отпадает в том случае, если предлагаемая методика расчета равновесия будет использоваться в готовых программах расчета ректификационных колонн, в которых уже предусмотрен ввод всех необходимых данных. [c.58]

Задача VIII. 2. В колонне проводят абсорбцию СОз водой под давлением. Конечная концентрация раствора oj=0,5 кг/кг НгО. Определить, какое количество СОг выделится из 1 м раствора, если после выхода из колонны вода собирается в сосуде, общее давление в котором составляет р = 738 мм рт. ст. Константа Генри для СОг при 20°С Н = 1,08-10 мм рт. ст. [c.303]

Рассмотрим теперь разделение на ГТС молекул с внутренним вращением. На форзаце книги приведены определенные газохроматографическим методом константы Генри К для адсорбции на ГТС дифенила и ряда метилдифенилов. У молекул, метильные группы которых расположены в положениях 2, 6, 2 и (т. е. в положениях, ближайших к связи между бензольными кольцами), существуют высокие барьеры внутреннего вращения, препятствующие этим молекулам расположиться на поверхности ГТС наиболее выгодным образом (в плоской конформации). Поэтому из колонны с ГТС в первую очередь выходит 2, 2, 6, б -тетраметилдифенил, несмотря на то что его молекулярная масса наибольшая. Сильное [c.19]

Теплоты адсорбции катионированными цеолитами, особенно лолярных молекул, велики, поэтому соответствующие изотермы адсорбции поднимаются при обычной температуре очень круто. Константы Генри так велики, что их определение методом газовой хроматографии затруднительно, так как время удерживания в колонне велико и пики сильно размываются. Это же мешает газохроматографическому разделению на цеолитах многих веществ за исключением легких газов и паров. Поэтому здесь будут рассмотрены результаты исследований адсорбции цеолитами, полученные главным образом статическими методами. Этими методами адсорбция изучается не только при малых, но и средних, а иногда и больших заполнениях полостей цеолита. Следует однако иметь в виду, что при определении константы Генри и начальных [c.32]

Рассмотренное влияние на разрешфие хроматографической колонны разных факторов показывает, что газовая хроматография может успешно применяться для определения констант Генри как одного вещества, так и сразу нескольких компонентов смеси, если при достаточно высокой селективности а и емкости к обеспечивается необходимая эффективность колонны (большие М, малые Н). Этому способствует приближение условий работы колонны к равновесным (достаточно высокая температура колонны, однородность адсорбента и его упаковки, не слишком большие энергии адсорбции). Таким образом, для реализации селективности колонны, определяемой природой данного адсорбента, необходимо позаботиться о возможно большей ее эффективности. Определение констант Генри и изотерм адсорбции хроматографическим методом требует обеспечения равенства и постоянства температуры подводимого к колонне газа-носителя и температуры самой колонны, поддержания постоянства и измерения Т, I, w, р и Ро (см. раздел 7.8) с максимальной точностью, а также соблюдение необходимых предосторожностей при вводе малых доз адсорбатов. [c.140]

На рис. 14.13 представлены хроматограммы четырех малых доз растворов цимарина в элюенте этанол — вода, концентрация цимарина в которых изменялась в пределах от 0,0646 до 0,4400 мг/см . Пики в этой области остаются симметричными и положение их максимума не изменяется. Из определения времени удерживания цимарина и практически неадсорбируемого на гидрофобизирован-ной поверхности из водных растворов компонента (весьма гидрофильной галловой кислоты) при независимости времени удерживания от размеров частиц адсорбента для оптимальной скорости потока при разных длинах колонн был получен удерживаемый объем на 1 г адсорбента = = 4,9 смз/г (здесь J — соответствующая константа Генри для адсорбции цимарина на силанизи-рованном силикагеле из водно-этанольного элюента). [c.263]

Определение гиббсовской адсорбции статическим методом производилось по формуле (14.2), причем концентрации цимаринав исходном и в равновесном растворе над адсорбентом находили методом жидкостной хроматографии на вспомогательной колонне. На рис. 14.15 показана изотерма, определенная в статических условиях при более высоких (приблизительно на два порядка), чем на рис. 14.14, концентрациях. Зкстраполяция наклона этой изотермы к с=0 дает =5,0 см /г, что также практически совпадает со значениями, полученными из хроматограмм. Таким образом, прямой метод жидкостной хроматографии (из анализа формы пиков) позволяет в этом случае слабой адсорбции найти правильное (равновесное) значение константы Генри и оп-Рис. 14.13. Хромато- ределить недоступную для статических измере-граммы на силикаге- ний начальную часть изотермы адсорбции. Так ле, силанизированном как элюент здесь СОСТОИТ из смеси этанола (30%) и воды (70%), а адсорбентом служит гидрофобизированный силикагель, то попадание в элюент влаги из воздуха не может повлиять на величины а , и п . [c.264]

Высота иасадки (ВЭТТ), эквивалентная одной теоретической тарелке по своему разделительному действию, может быть рассчитана по уравнениям, приведенным в табл. 111.21, в которой приняты следующие обозначения переменных С, Ь — нагрузка по пару и жидкости, кг/(м ч) С, Ь — мольные потоки пара и жидкости Ш — скорость па- ра в полном сечении колонны, м/с >к — диаметр колонны, м — размер насадки, м Нпзс — высота слоя насадки, м а —удельная поверхность насадки, е — свободный объем насадки, м /м а — коэффициент относительной летучести р, — вязкость жидкости, сПз рж, Рп — плотность жидкости и пара, г/см М — масса одного моля паровой фазы Н — К0нстанта Генри, кмоль/м (кгс/см ) Р — абсолютное давление, кгс/см Dv — коэффициент диффузии легкокипящего компонента, см /с т — тангенс угла наклона кривой равновесия коэффици- [c.310]

При изучений массообменных нагрузочных характеристик маломасштабных колонн испытания проводились на разбавленных растворах /26/. Поведение примеси в области малых концентраций как правило подчиняется закону Генри, т.е. коэффициент относительной летучести остается постоянным. При работе с разбавленными растворами физические свойства жидкой и паровой фаз и их температуру можно считать практически постоянными по высоте колонны. Таким образом, создаются условия, при которых гидравлические и ыассообменные характеристики по высоте колонны остаются практически неизменными, что избавляет от значительной части ошибок при испытании колонн и существенно упрощает вычисления. [c.16]

Константы Генри К , К , равно как и упругости паров чистых компонентов, резко изменяются с температурой. Однако их отношение, т. е. относительная летучесть а, мало зависит от температуры. Поэтому при рассмотрении процесса ректификации бинарных смесей принято считать Оср ж onst, численно равной среднему арифметическому значению относительной летучести в пределах рабочих температур верха и низа ректификационной колонны. [c.9]

Развитая Гиддингсом неравновесная теория позволяет рассчитать ВЭТТ при любом профиле скоростей газа-носитеда, а также при любом распределении значений коэффициента Генри по сечению колонны . Неравенство в значениях коэффициента Генри по сечению колонны может возникнуть из-за разной [c.27]

Таким образом, зная закон распределения скорости газа-носителя и коэффициента Генри по сечению колонны со (г) и Г (г), можно по уравнению (15) определить е(г), а затем по уравнению (18) рассчитать ВЭТТ. Предположим, например, что Г = onst, а скорость меняется по параболическому закону, тогда [c.30]

Таким образом, Я определяется двумя слагаемыми первое характеризует перегрузку колонны и зависит от величины пробы КщУа) отнесенной к объему колонны (5к ) и коэффициенту Генри. Произведение равно удерживаемому объему. [c.65]

Из уравнения (51) следует, что перегрузка колонны определяется не просто величиной дозы, а этой величиной, отнесенной к единице объема колонны и к коэффициенту Генри чем больше колонна по размерам и чем выше сорбционная емкость сорбента, тем меньше величина дозы влияет на эффективность колонны. Второй член уравнения (51) определяет эф-фективно-диффузионное размывание полосы в колонне и не зависит от дозы. [c.65]