Cтраница 3
Выбор геометрической структуры адсорбента - удельной поверхности и среднего диаметра пор - зависит от характера разделяемой смеси. Адсорбция молекул газов и легких углеводородов при обычных условиях невелика, поэтому в колонке необходимо применить адсорбент с достаточно развитой поверхностью. Вместе с тем для газов ( включая и легкие углеводороды) обычные и немного повышенные температуры достаточно велики для того, чтобы неоднородность поверхности аморфных адсорбентов с высокой удельной поверхностью и массообмен в тонких порах не приводили к существенному размыванию полос. Для подобных разделений применяют цеолиты, тонкопористые силикагели, тонкопористые стекла, а также капиллярные стеклянные колонки с пористым слоем на внутренних стенках. [31]
Выбор грубой геометрической структуры адсорбента - величины удельной поверхности и пористости при заданном химическом составе поверхности зависит от характера разделяемой смеси. Время жизни молекул газов и легких углеводородов в адсорбированном состоянии при обычных температурах невелико, поэтому в колонке необходимо применить адсорбент с достаточно развитой поверхностью. Вместе с тем для газов ( включая и легкие углеводороды) обычные и немного повышенные температуры достаточно велики для того, чтобы неоднородность поверхности аморфных адсорбентов с высокой удельной поверхностью и обмен в тонких порах не приводили к существенному размыванию пиков на хроматограммах. Для подобных разделений применяются цеолиты1, тонкопористые силикагели, тонкопористые стекла, а также капиллярные стеклянные колонки с пористым слоем на стенках, получаемым разъеданием поверхности стекла растворами или осаждением на них силикагеля из силиказоля. [32]
Нельсона и Эггертсена, в этом методе не требуется наличия слоя адсорбента и можно применять небольшие навески образца. Меняя парциальное давление адсорбата в смеси и температуру адсорбционного насыщения, можно с помощью этого метода измерять изотермы и изобары адсорбции. Метод термодесорбции в сочетании с хроматографиче-ским анализом компонентов продуктов десорбции, а также со спектроскопическим методом т, дает возможность получить информацию о формах адсорбции, составе и структуре поверхностных соединений, характере неоднородности поверхности адсорбентов и катализаторов и других характеристиках адсорбционных и каталитических, процессов. [33]
Кривые зависимости дифференциальных изостерических теплот адсорбции SO2 от его количества ( рис. 3) располагаются в соответствии с изменением структуры природных цеолитов. Примечателен тот факт, что характер кривых теплот одинаков - Q резко уменьшается в начальной области адсорбции и далее постепенно переходит в плато. Так, при малых значениях адсорбции ( 5 мг / г) теплота адсорбции для морденита, клиноптило-лита и гейландита составляет соответственно 87 36; 38 22 и 21 23 кДж / моль. Характер кривых указывает на неоднородность поверхности адсорбентов и наличие двух типов обменных центров или функциональных групп с различной энергией. [34]
ГАХ преимущественно наблюдаются слабые межмолекулярные ван-дер-ваальсовы взаимодействия ( дисперсионные и электростатические), а также при не очень высоких температурах колонны водородные связи и в редких случаях донорно-акцепторные взаимодействия и комплексообразование. Эти взаимодействия должны быть обратимы, молекулы веществ должны легко де-сорбироваться с поверхности адсорбента. Чтобы можно было элюировать вещества за приемлемое время при температурах не выше 450 С, необходимо, чтобы энергия адсорбции была не более 120 кДж / моль. В работе [335] описаны способы оценки неоднородности поверхности адсорбентов для хроматографии. [35]
В настоящее время макроскопического описания адсорбции становится уже недостаточно. Необходимо иметь подробные сведения о структуре и химическом составе поверхности твердого тела и комплексах адсорбат - адсорбент. Под действием вандерваальсовых сил все газы при температуре ниже критической адсорбируются на твердой поверхности. Это явление называется физической адсорбцией. Основное внимание при исследовании такой адсорбции уделяется природе и силе взаимодействия между адсорбентом и адсорбатом, а также взаимодействию между молекулами адсорбата. Большой интерес представляют также степень неоднородности поверхности адсорбента и способность адсорбированных молекул к поступательному, вращательному и колебательному движению. [36]