Cтраница 1
Градиент концентрации растворителя определяется соотношением объемов растворителя и осадителя в резервуаре и смесителе соответственно. [1]
Градиент концентрации растворителя, подчиняющийся другим законам, можно создавать, применяя различные устройства для смешения [39], но изменение концентрации по экспоненциальному закону, представленному уравнением ( 8), хорошо соответствует изменениям растворимости полимера. [2]
![]() |
Градиенты концентрации в колонне для экстракционной перегонки. [3] |
На рис. 7 приведены значения градиентов концентрации растворителя и некоторых основных компонентов в колонне для экстракционной перегонки, описанной выше. Из этих данных следует, что концентрация растворителя почти постоянна в пространстве между вводом растворителя и вводом исходного продукта. Она также относительно постоянна между вводом растворителя и подогревателем, однако оба уровня концентрации различаются вследствие добавления углеводородного исходного продукта. [4]
При отгонке растворителя из пленки раствора возникает градиент концентрации растворителя по толщине пленки, а следовательно, и градиент вязкости. [5]
![]() |
Градиент концентрации растворителя, создаваемый с помощью прямоугольной емкости с перегородками. [6] |
На рис. 4 - 2 приведен пример градиента концентрации растворителя. В смесительной камере находятся два термистора. Один, расположенный близко от дна камеры, всегда погружен в жидкость, второй находится на границе раздела пар - жидкость. Указанные термисторы представляют собой два плеча моста Уитстона. Если оба термистора находятся в жидкости, то мост сбалансирован и разностный сигнал в диагонали моста равен нулю. Если же уровень жидкости в смесительной камере ниже верхнего термистора, то последний находится в окружении пара жидкости, теплопроводность которого меньше по сравнению с жидкостью. Следовательно, возникает резкий скачок температуры, который заметно уменьшает сопротивление этого термистора. Сигнал в диагонали теперь уже несбалансированного моста поступает на насос, последний добавляет жидкость из резервуара в смесительную камеру до тех пор, пока уровень жидкости не достигнет контрольного верхнего термистора. [7]
После загрузки колонки необходимо установить скорость течения сквозь нее жидкости и величину градиента концентрации растворителя в его смеси с осадителем; значение каждого из этих параметров может быть решающим для успеха фракционирования. Скорость течения определяется молекулярным весом полимера; для фракционирования полимеров большего молекулярного веса она должна быть низкой. При фракционировании полистирола А ( [ т ] ] 2 18) скорость течения не должна превышать 5 мл / час, а при фракционировании полистирола В ( [ т) ] 0 64) удовлетворительные результаты были достигнуты при скорости течения 12 мл / час. Оптимальную скорость можно найти только экспериментальным путем, постепенно понижая скорость течения до такой, при которой не происходит дальнейшего улучшения разделения на фракции. [8]
Поэтому для увеличения эффективности фракционирования и получения более надежных результатов молекулярно-весового распределения необходимо увеличить градиент концентрации растворителя. [9]
Имеются две основные модели, с помощью которых можно вывести уравнения, предсказывающие влияние как температурного градиента, так и градиента концентрации растворителя на эффективность фракционирования. Каплан приводит экспериментальные факты, свидетельствующие о том, что фазовая диаграмма для раствора аморфного полимера представляет собой асимметричную кривую смешения с критической точкой, весьма близко расположенной к ординате растворителя. Поэтому Каплан постулирует, что описывающая состояние разбавленного раствора полимера при охлаждении точка пересекает кривую смешения и в осадок выпадает очень вязкая или гелеобразная фаза, находящаяся в равновесии с гораздо большим объемом практически чистого растворителя. Эта модель предполагает, что разбавленный раствор подобного типа присутствует в любой содержащей полимер зоне колонки. Флори, происходит разделение фаз в системе растворитель - полимер бесконечного молекулярного веса. [10]
Теоретически точка перегиба ( переход от улучшения разрешающей способности к ухудшению) совпадает с Rr 0.5. Однако, как видно из рис. 60, имеется градиент концентрации растворителя в направлении элюирования ( антипараллельный градиент), приводящий к сплющиванию пятна, а это ( как и в случае любого другого градиента) влечет за собой дополнительную потерю разрешающей способности. Поэтому мы теряем с той и другой стороны. [11]
При повторных фракционированиях полимеров одного и того же химического типа работу в значительной мере можно облегчить путем установления таких постоянных условий фракционирования ( температура, градиент концентрации растворителя), в результате использования которых между молекулярным весом элюируемого полимера и объемом вытекающей из колонки жидкости устанавливается постоянное соотношение. [12]
![]() |
Результаты фракционирования полистирола экстрагированием в колонке с градиентами температуры и концентрации растворителя ( метод Бэйкера и Уильямса. [13] |
Фракционирование высокомолекулярного полистирола А представило значительные трудности; хотя оно было успешно выполнено, как показывают кривые 4 и 5, удовлетворительные результаты могли быть получены лишь в узком интервале значений скорости течения сквозь колонку и градиента концентрации растворителя. [14]
Так, при формовании волокна по первому пути ( полимер и растворитель на всем протяжении процесса находятся в одной фазе) одной из важнейших проблем является ориентационная вытяжка, так как процесс протекает достаточно быстро, и осуществить хорошую вытяжку не представляется возможным в столь короткие промежутки времени. Учитывая, что существует градиент концентрации растворителя по сечению волокна, можно понять и существование слоистой структуры волокна с уменьшающейся ориентацией по мере перехода его к центру. [15]