Углеродное молекулярное сито
Cтраница 2
Вследствие низкой точки кипения постоянных газов и легких углеводородов в качестве адсорбентов для их анализа можно использовать материалы с очень высокой адсорбционной активностью, например углеродные молекулярные сита, частично графитированную термическую сажу, цеолитовые молекулярные сита, а также пористые полимеры. В то же время при проведении анализа необходима очень низкая температура колонки для того, чтобы добиться достаточно большого коэффициента емкости, обеспечивающего четкое разделение. Низкая температура необходима также для газового анализа жидких неподвижных фаз, так как теплота растворения газов значительно ниже, чем теплота адсорбции. [16]
Применительно к аттестации N2 и О2 с помощью хроматографического метода целесообразно использовать разность термодинамических характеристик основных компонентов и примесей в аттестуемых газах при их адсорбции на полимерных тонкопористых адсорбентах с регулярной структурой и большой удельной поверхностью, например углеродных молекулярных ситах типа С. [17]
Молекулярно-ситовой эффект, который проявляют перечисленные материалы, обусловлен наличием в них системы пор со средним диаметром 1 - 1 5 нм; в порах с размерами около 100 нм осуществляется быстрый перенос вещества. Углеродные молекулярные сита обладают рядом других важных для газовой хроматографии свойств. [18]
Активный кокс является специфическим продуктом, отличающимся особенно однородным распределением микропор. Углеродные молекулярные сита до сих пор не нашли широкого применения в адсорбционной технике, очевидно, из-за своей высокой стоимости. [19]
 |
Иллюстрация, поясняющая принцип обращенной газовой хроматографии. [20] |
Речь идет о трубке с двойными стенками длиной не более 30 см ( диаметр 2 - 4 мм) типа холодильника Либиха. Внутренняя трубка заполняется адсорбентом, например углеродными молекулярными ситами или тенаксом, дексилом или хромосор-бом с нанесенной жидкой фазой. В этой трубе происходит поглощение вредных веществ и микропримесей из газовой пробы. [21]
Активный уголь широко используется как носитель катализаторов в различных процессах, причем внимание исследователей и практиков все больше привлекают углеродные молекулярные сита, отличающиеся повышенной прочностью, что позволяет применять их в аппаратах с кипящим слоем. Например, для получения платинового катализатора на углеродном молекулярном сите Смит и Уокер ( 1971 г.) карбонизовали полифурфурило-вый спирт с добавкой хлороплатиновой кислоты. [22]
Анализ Vm, qst показывает, что их значения для N2 и СЬ отличаются от значений для примесей, адсорбируемых на углеродных молекулярных ситах ( Хе, ССЬ, N20, NOj, ННз, H2S, Н2О, SO2 и углеводородные газы), более чем в три раза. Приведенные данные о Vm и qst для основного компонента и примесей в азоте и кислороде свидетельствуют о хороших предпосылках для их полного разделения на углеродных молекулярных ситах. Причем, как следует из уравнения (3.2), отношение Утл. Утв, которое представляет собой экспоненциальную функцию, может быть значительно увеличено путем уменьшения температуры слоя адсорбента. Отделив основной компонент от примесей на предварительной хроматографическои колонке, заполненной углеродными молекулярными еитами, нетрудно измерить затем на хроматографе концентрацию примесей либо суммарную, либо компонентов, разделенных в спектр на хроматографическои колонке. [23]
Данному виду хроматографии, однако, свойственны и ограничения: низкая разделительная способность, минимальное время для проведения одного анализа ( 10 - 15 мин), незначительное число пригодных сорбентов; оно ограничено применением соединений определенных химических классов. Сюда относятся А12О3Х Х Н2О; SiO2 - nH2O, неорганические молекулярные сита, некоторые другие неорганические окислы с большой площадью поверхности, а также углеродные молекулярные сита. Последние представляют собой новый сорбент, специально выпускаемый для газовой и жидкостной хроматографии; этот сорбент позволяет, в частности, производить анализ метана, воды, двуокиси углерода, а также целого ряда других соединений, находящихся в следовых количествах. Все это оказалось возможным благодаря весьма своеобразному механизму сорбции на поверхности величиной приблизительно 1000 м2 / г. Гвоздович, Киселев и Яшин [390] описали аналогичное вещество - - пористый сарановый уголь, который был получен путем пиролиза, и представили интересные для следового анализа газов данные, весьма сходные с результатами, полученными на углеродном молекулярном сите типа В. [24]
Минимальное время для проведения одного анализа составляет 10 - 15 мин. Число пригодных сорбентов невелико; оно ограничено применением соединений определенных химических классов. Сюда относятся А12О3 п Н20; Si02 п Н2О, неорганические молекулярные сита, некоторые другие неорганические окислы с большой площадью поверхности, а также углеродные молекулярные сита. Последние представляют собой новый сорбент, специально выпускаемый для газовой и жидкостной хроматографии; этот сорбент позволяет, в частности, проводить анализ метана, воды, двуокиси углерода, а также целого ряда других соединений, находящихся в следовых количествах. Все это оказалось возможным благодаря весьма своеобразному механизму сорбции на поверхности, величиной приблизительно 1000 мг. [25]
Минимальное время для проведения одного анализа составляет 10 - 15 мин. Число пригодных сорбентов невелико; оно ограничено применением соединений определенных химических классов. Сюда относятся А1203 п Н20; Si02 п Н20, неорганические молекулярные сита, некоторые другие неорганические окислы с большой площадью поверхности, а также углеродные молекулярные сита. Последние представляют собой новый сорбент, специально выпускаемый для газовой и жидкостной хроматографии; этот сорбент позволяет, в частности, проводить анализ метана, воды, двуокиси углерода, а также целого ряда других соединений, находящихся в следовых количествах. [26]
Данному виду хроматографии, однако, свойственны и ограничения: низкая разделительная способность, минимальное время для проведения одного анализа ( 10 - 15 мин), незначительное число пригодных сорбентов; оно ограничено применением соединений определенных химических классов. Сюда относятся А12О3Х Х Н2О; SiO2 - nH2O, неорганические молекулярные сита, некоторые другие неорганические окислы с большой площадью поверхности, а также углеродные молекулярные сита. Последние представляют собой новый сорбент, специально выпускаемый для газовой и жидкостной хроматографии; этот сорбент позволяет, в частности, производить анализ метана, воды, двуокиси углерода, а также целого ряда других соединений, находящихся в следовых количествах. Все это оказалось возможным благодаря весьма своеобразному механизму сорбции на поверхности величиной приблизительно 1000 м2 / г. Гвоздович, Киселев и Яшин [390] описали аналогичное вещество - - пористый сарановый уголь, который был получен путем пиролиза, и представили интересные для следового анализа газов данные, весьма сходные с результатами, полученными на углеродном молекулярном сите типа В. [27]
В результате карбонизации полимеров типа сарана или продуктов полимеризации фурфурола образуются угли с довольно однородными ( 5 - 15 А) порами. Селективные катализаторы гидрирования на основе этих углей получают, либо добавляя платину в мономер фурфурола до полимеризации, либо нанося на обычный катализатор жидкую полимерную пленка ППСПР. На катализаторе, приготовленном по первому способу, гидрирование при 25 С смеси пропилен, бутен-1, изобутилен и З - метилбутен-1 идет с 100 % - ной селективностью: гидрируются только первые два компонента. На втором катализаторе линейные олефины гидрируются в 10 раз быстрее, чем разветвленные. В этом отношении углеродные молекулярные сита значительно отличаются от цеолитов, которые обладают порами круглого или эллиптического сечения. Авторы работы [59] показали, что скорость гидрирования пропилена на углеродных молекулярных ситах лимитируется диффузией. [28]
В результате карбонизации полимеров типа сарана или продуктов полимеризации фурфурола образуются угли с довольно однородными ( 5 - 15 А) порами. Селективные катализаторы гидрирования на основе этих углей получают, либо добавляя платину в мономер фурфурола до полимеризации, либо нанося на обычный катализатор жидкую полимерную пленка ППСПР. На катализаторе, приготовленном по первому способу, гидрирование при 25 С смеси пропилен, бутен-1, изобутилен и З - метилбутен-1 идет с 100 % - ной селективностью: гидрируются только первые два компонента. На втором катализаторе линейные олефины гидрируются в 10 раз быстрее, чем разветвленные. В этом отношении углеродные молекулярные сита значительно отличаются от цеолитов, которые обладают порами круглого или эллиптического сечения. Авторы работы [59] показали, что скорость гидрирования пропилена на углеродных молекулярных ситах лимитируется диффузией. [29]
Страницы: 1 2