Пиролизеры пиролитические устройства

Следует отметить, что все описанные пиролитические устройства страдают общим серьезным недостатком при относительно хорошей воспроизводимости результатов, получаемых на одном и том /ке приборе, наблюдается часто плохая воспроизводимость на различных приборах одной и той же модели, выполненных одной фирмой. Практически до середины 1970 г. считалось, что наилучшая воспроизводимость по составу продуктов пиролиза достигается на пиролизере по точке Кюри [54]. Однако проведенное в работе [55] сопоставление результатов, полученных в 18 лабораториях на одних и тех же образцах, показало, что на ячейках по точке Кюри наблюдается такой же разброс, как и на ячейках других типов. При этом была выявлена очень большая межлабораторная невоспроизводимость результатов. [c.223]

По принципу нагрева пиролитические устройства к хроматографам можно разделить на пиролизеры постоянного и импульсного нагрева. [c.11]

Из пиролизеров постоянного нагрева получили распространение устройства печного типа [10, 11], представляющие собой горизонтально расположенную электропечь, внутри которой находится кварцевый трубчатый реактор. Температура внутри реактора может быть от комнатной до 1000°С. Для ввода образца в зону пиролиза используют различные способы в лодочке с помощью плунжерного устройства [10], путем свободного падения [9, 11], в лодочке с помощью магнита [8], на металлической проволочке [12]. В последнем случае при вводе растворимых проб проволочку опускают в раствор образца на определенную глубину, так чтобы вся проба оказалась в зоне пиролиза при одинаковой температуре. Твердые образцы накалывают на конец проволочки [12] или кварцевого дрота, закрепленного в головке пиролитического устройства, и вводят в зону пиролиза. Однако в случае ввода твердого образца таким способом возможно падение пробы в хроматографическую колонку без разложения, поэтому для ввода твердых проб вместо стержня целесообразно использовать конусообразную спираль. [c.12]

К пиролизерам постоянного нагрева относят также устройства для парофазного пиролиза, предназначенные для термического разложения летучих соединений. Парофазный пиролизер включает трубчатый реактор, который с целью увеличения поверхности контакта изготавливают в виде змеевика из трубки небольшого диаметра. Конструкция такого пиролизера описана в работе [14]. Змеевиковый реактор изготовлен из золотой трубки длиной 1 м и внутренним диаметром 1 мм, которая намотана на серебряный сердечник и закрыта серебряной рубашкой. До входа в пиролизер газ-носитель подогревается в специальной трубке, расположенной в корпусе пиролитического устройства, до температуры реактора. Такая конструкция парофазного пиролизера, обладающего высокой тепловой массой и высокой теплопроводностью, позволяет создавать равномерную температуру по всему реактору и поддерживать изотермический режим даже в случае эндотермических реакций распада. Реакторы, изготовленные из меди или серебра, дают аналогичные результаты [14] в отношении создания температурного режима, при этом вследствие крекинга исследуемых соединений может образовываться углерод, и поэтому золотой реактор является более предпочтительным, так как имеется возможность выжечь образовавшийся углерод в присутствии воздуха без опасности окисления материала самого реактора. [c.14]

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

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

Пиролизер по точке Кюри выполнен в виде отдельного узла (рис. 5). В корпусе пиролитического устройства находится [c.20]

Пиролитическое устройство включают в газовую схему хроматографа, как правило, вместо испарителя жидких проб, присоединяя его непосредственно к хроматографической колонке. Сочленение пиролизера с колонкой осуществляется с помощью резьбового разъема или иглы от шприца. Последний вариант присоединения, вероятно, наиболее удобен при использовании капиллярной хроматографической колонки. [c.23]

Пиролизуемые пробы наносят на ферромагнитные проволоки с известной точкой Кюри и помещают в реакционные трубки специальной конструкции. Конструкция реактора пиролизера и реакционных трубок с пробой позволяет автоматически менять пробу с помощью механического устройства. Пиролитическое устройство с механической подачей проб может работать в автоматическом режиме в течение периода, соответствующего продолжительности анализа 24 проб, помещенных в коллектор. Конструкция пиролизера и пневматического управляющего устройства обеспечивает работу пиролизера с капиллярной хроматографической колонкой в автоматическом режиме. [c.26]

Хроматограф с пиролитическим устройством должен рассматриваться как единая конструкция, а пиролизер-как узел ввода и испарения пробы нелетучего вещества путем пиролиза. Конструирование и производство пиролитических приставок изолированно от конкретной конструкции газового хроматографа и произвольное присоединение их в лабораторных условиях к газовым хроматографам разных типов может приво- [c.26]

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

Температура образца, помещенного в пиролитическое устройство, не остается постоянной. Пиролизуемый образец, имеющий первоначально комнатную температуру, вводят в зону пиролиза. В пиролизерах постоянного нагрева заранее задана определенная равновесная температура (Гр). В пиролизерах импульсного нагрева при подаче тока питания термоэлемент, являющийся одновременно нагревателем и держателем пробы, нагревают с определенной скоростью также до некоторой равновесной температуры. Во всех случаях независимо от типа пиролитического устройства температура образца изменяется от некоторого начального значения (Го), определяемого температурой корпуса пиролизера (или температурой испарителя), до температуры пиролиза образца (Гп), при которой разрушается образец с образованием летучих соединений. Следует отметить, что деструкция образца, если она не происходит мгновенно путем взрыва, протекает во времени, в течение которого температура образца также изменяется. Температура пиролиза не является строго постоянной величиной для вещества данного строения она в определенной степени зависит от других условий опыта. Непостоянство температуры наблюдается в самой массе образца вследствие невысокой теплопроводности. Поэтому деструкция образца в целом происходит при разных значениях температуры, в особенности если образец представляет собой сложную гетерогенную систему, когда пиролиз отдельных составляющих может происходить при разных значениях температуры. Таким образом, температуру пиролиза того [c.45]

В пиролизерах индукционного нагрева токами высокой частоты до точки Кюри, питание которых осуществляется от высокочастотного генератора средней мощности (30-200 Вт), нагревание ферромагнитного держателя и пробы происходит значительно быстрее и время подъема температуры ту- составляет 0,5-2,0 с (рис. 8,А, кривая 2). При использовании в пиролитических устройствах по точке Кюри более мощных [c.47]

Большую роль при деструкции нелетучих высокомолекулярных соединений играет способ нагрева образца, связанный с конструктивными особенностями пиролитического устройства и способом ввода образца в зону пиролиза. Рассмотрим различные способы нагрева образца, реализуемые в пиролизерах разных типов. [c.53]

В зависимости от происходящих процессов следует отдельно выделить периоды нагрева собственно образца и нагревательного элемента пиролизера, которые в целом не совпадают и зависят от способа нагрева, определяющегося типом применяемого пиролитического устройства. Время, затрачиваемое от момента ввода образца в зону пиролиза или подачи питания в пиролизерах импульсного нагрева и до полного разрушения образца, следует разбить на отдельные этапы 1) продолжительность нагрева термоэлемента (только в пиролизерах импульсного нагрева) до заданной равновесной температуры (тг) [c.62]

Метод основан на сравнении измеряемых параметров анализируемого соединения и вещества, принятого за стандарт, причем вещество сравнения вводят в хроматограф до или после проведения пиролиза и анализируют независимо от исследуемого образца. В качестве стандарта могут быть использованы как летучие, так и нелетучие высокомолекулярные соединения. Летучие стандартные вещества вводят в хроматограф, минуя пиролизер, с помощью шприца. Возможен также ввод стандарта и в пиролитическое устройство, при этом вещество может быть как термически устойчивым и вводиться в хроматографическую колонку без разрушения (за счет испарения), так и подвергаться термическому распаду. [c.94]

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

Термоэлементы с пробой устанавливают в пиролитическое устройство, плотно закрепляют для создания герметизации системы и вьщерживают до установления заданного равновесного потока газа-носителя, что обычно контролируется по давлению на входе в хроматографическую колонку. В зависимости от сопротивления колонки продолжительность установления равновесия в системе после ввода пробы в пиролизер колеблется от 2-3 до 10-15 мин, если ввод осуществляется с прерыванием потока. В течение этого времени из пробы может выделиться остаточный растворитель. Пик растворителя в зависимости от его параметров удерживания элюируется из хроматографической колонки до начала процесса пиролиза или вместе с продуктами пиролиза, что необходимо иметь в виду. [c.114]

До включения питания пиролитического устройства устанавливают заданные параметры процессов пиролиза и хроматографического разделения с помощью соответствующих устройств (блоков управления) или компьютера. Пиролиз осуществляется после ввода пробы в нагретую до заданной температуры зону пиролиза пиролитического устройства постоянного нагрева или после достижения температуры пиролиза образца в пиролизерах импульсного нагрева. Пиролиз проводят в среде инертного газа, который одновременно является газом-носите-лем при хроматографическом разделении. Однако при специальных исследованиях пиролиз можно проводить и в среде других газов и паров, в том числе и в присутствии катализаторов, как в случае пирогидролиза. [c.114]

Подготовка хроматографической системы к последующему опыту заключается в удалении из системы тяжелых продуктов пиролиза, которые не хроматографируются в заданных условиях эксперимента. Для этого проводят продувку хроматографической колонки при температуре, превышающей максимальную температуру опыта, и очистку пиролитического устройства от смолистых веществ промывкой растворителями. Качество очистки пиролизера контролируют путем проведения холостого опыта (без пробы). При очистке пиролизера требуется, как правило, его демонтаж. Поэтому такая операция производится периодически после проведения серии опытов. Число опытов в серии определяется природой анализируемого образца, условиями эксперимента и заданной прецизионностью анализа. [c.115]

Особенностью многокомпонентных смесей полимеров, два или более полимеров в которых содержат одинаковые мономерные звенья, являются образование при пиролизе одинаковых характеристических продуктов, регистрируемых на пирограмме в виде суммарного пика. К таким полимерным системам относят шинные резины, изготовленные на основе трех каучуков поли-бутадиенового, полиизопренового и бутадиенстирольного или бутадиенметилстирольного. Количественный анализ смесей этих каучуков, содержащихся в шинных резинах, описан в работе [29]. Состав каучуков определяют, используя систему пиролитических хроматографов с автоматической подачей проб в пиролитические устройства. Управление работой хроматографов и обработку результатов осуществляют с помощью компьютера. Пиролиз проводят в пиролизере по точке Кюри при температуре ферромагнитного держателя 770 °С. Продукты пиролиза разделяют на колонке с апиезоном Ь в изотермическом [c.177]

Пиролиз в изолированном устройстве с последующим газохроматографическим анализом образовавшихся продуктов может быть применен для решения задач прикладного характера или для специальных исследований. Для аналитических целей, когда требуется высокая сходимость результатов и воспроизводимость данных, следует пиролиз проводить в динамическом режиме в специальном устройстве (пиролизере), включенном в схему хроматографа. Сочетание процесса пиролиза и хроматографического разделения образовавшихся низкомолекулярных продуктов деструкции, реализованное в единой хроматографической системе, называют методом пиролитической газовой хроматографии (ПГХ). [c.6]

Полностью автоматизированная система, состоящая из трех пиролитических хроматографов, управляемых одним компьютером, применена для контроля состава резиновых смесей в шинном производстве [28]. Каждый из хроматографов имеет автоматическое устройство для подачи проб в пиролизер по точке Кюри. В специальном коллекторе содержится 35 проб. В простейших случаях при возможности работы в изотермическом режиме цикл анализа в автоматическом режиме соответствует продолжительности хроматографического разделения и составляет 20-25 мин. Таким образом, в хроматографической автоматизированной системе, состоящей из трех хроматографов, анализ производится каждые 7-8 мин, и в течение ночи может быть проанализировано более 100 проб. Готовые результаты анализа передаются но телетайпу, и на основе полученных данных отбраковывают резиновые смеси, что в конечном счете позволяет улучшить качество выпускаемых изделий. [c.34]

Следует отхметить, что все описанные пиролитические устройства страдают общим серьезным недостатком. При относительно хорошей воспроизводимости результатов, получаемых на одном и том же образце прибора, наблюдается часто плохая воспроизводимость на различных образцах приборов одной и той же модели, изготовленных одной фирмой. Практически до середины 1970 г. считалось, что наилучшая воспроизводимость по составу продуктов пиролиза достигается на пиролизере по точке Кюри. Однако проведенное подгруппой по ПГХ дискуссионной группы по хроматографии при Лондонском Институте нефти сопоставление результатов, полученных Б 18 лабораториях на одних и тех же образцах, показало, что на ячейках по точке Кюри наблюдается такой же большой разброс, как и на ячейках других типов [22]. Дальнейшие работы в этом направлении [23] позволили указать на следующие причины невоспроизводимости данных и ошибок 1) присутствие остатков растворителя в пиролизуемом образце, 2) практически широкий диапазон температур пиролиза, 3) загрязнение аппаратуры остатками образцов и их продуктов от пре- [c.82]

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

Резкое изменение температуры в пиролизерах индивидуального нагрева не является препятствием для его широкого использования, так как известное количество ферромагнитных сплавов [10], применяемых для лиролиза, позволяют проводить пиролиз при десяти различных значениях температур в интервале 358—980°. Это позволяет осуществлять пиролиз практически неограниченного числа соединений в оптимальных условиях. Кроме того, число температурных точек может быть увеличено путем подбора других сплавов. Благодаря незначительной зависимости спектров от температуры и, следовательно, возможности получения характерных спектров любых соединений при любой заданной температуре пиролизеры индукционного нагрева являются наиболее подходящими для идентификации полимеров в различных материалах неизвестного происхождения. Для нерастворимых материалов типа резин может быть применен предложенный Томпсоном [6] элемент в виде спирали (рис. 1 д) из ферромагнитного материала. Он устанавливается в пиролитическое устройство так же, как и держатель для растворимых проб, и может быть использО Ван многократно. [c.50]

Для идентификации летучих соединений и в особенности компонентов, элюируемых из хроматографической колонки, применяют хроматографические системы с пиролитическими устройствами, расположенными на выходе потока газа после разделения в первой хроматографической колонке. Такие системы включают парофазный пиролизер [14, 15] и систему переключающих устройств. На первой ступени разделения используют не разрушающие вещество детекторы (например, ка-тарометр), с помощью которых контролируют и определяют моменты прохождения отдельных участков хроматографической системы интересующими компонентами. С помощью сигнала детектора первой ступени определяют время переключения колонок и включения пиролитического устройства. [c.32]

Поскольку точное дозирование микроколичеств твердых или твердоэластичных образцов высокомолекулярных соединений в пиролитическое устройство практически неосуществимо, то метод абсолютной калибровки в таком варианте применим лишь для растворимых образцов при дозировании проб в виде раствора. Очевидно, что воспроизводимость и правильность количественных результатов в этом случае зависят от точности дозирования. Существенное влияние при этом может оказывать используемый растворитель, применение летучего растворителя снижает точность дозирования вследствие изменения концентрации нелетучего соединения в пробе при испарении растворителя. Техника нанесения пробы на термоэлемент пиролизера также играет роль. [c.89]

Для определения летучих соединений в нелетучих образцах сложного состава, содержащих другие органические соединения, может быть использована схема двухступенчатого пиролиза. При этом на второй стадии осуществляют послеколоноч-ную идентификацию методом ПГХ. Пробу, содержащую малолетучие компоненты (стабилизаторы, пластификаторы и др.), нагревают в первом пиролизере до температуры, обеспечивающей их десорбцию из образца, хроматографируют в первой хроматографической колонке. Затем анализируемые компоненты улавливают в промежуточной ловушке и вводят в пиролизер второго хроматографа. На основе полученной при пиролизе смеси и соответствующей пирограммы идентифицируют выделенную фракцию или индивидуальное соединение. Промежуточное выделение компонентов с помощью ловушки можно не проводить, если применить систему переключающих устройств, позволяющих отсекать идентифицируемый компонент и направлять его в пиролитический хроматограф второй ступени. Одновременно с проведением пиролиза летучего соединения в парофазном пиролизере второй ступени процесс разделения в первом хроматографе может быть продолжен. В том случае, если другие летучие соединения, десорбированные из нелетучего образца в первом пиролизере, не представляют интереса, процесс разделения может быть приостановлен до окончания хроматографического разделения продуктов пиролиза во втором хроматографе. На основе полученной во втором хроматографе пирограммы индивидуального летучего соединения, выделенного из исследуемого образца на первой ступени, осуществляют групповую или индивидуальную идентификацию [106-108]. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология