Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Газовая хроматография



 Другие рефераты
Высокомолекулярные соединения Газификация углей Галогены Гепарин

Министерство общего образования РФ


                   Воронежский государственный университет



                                   Реферат
                           "Газовая хроматография"



                                          Выполнил: студент 3 курса 4 группы
                                                              Юденко Валерий
                                                Преподаватель: Бондарев Ю.М.



                                Воронеж-2000
   Содержание:

Сущность хроматографического метода     3
Классификация методов хроматографии     4
Газоадсорбционная хроматография   8
Газожидкостная хроматография 9
Аппаратурное оформление процесса  11
Области применения газовой хроматографии     13
Литература  16



Сущность хроматографического метода

  С   необходимостью   разделения   смеси   веществ    на
составляющие ее компоненты  приходится  сталкиваться  как
химику-синтетику,  химику-аналитику,  так  и   технологу,
геологу, физику, биологу и  многим  другим  специалистам.
Особое значение  разделение  смеси  веществ  приобрело  в
последние  десятилетия  в  связи  с  проблемой  получения
сверхчистых веществ.
  Разделение смеси не вызывает особых трудностей, если ее
компоненты находятся в различных фазах.  Оно  существенно
осложняется, если компоненты смеси образуют одну фазу.  В
этом  случае  приходится  изменять  агрегатное  состояние
отдельных компонентов (например, добиться их выпадения  в
осадок), либо применять химические или физические  методы
разделения. В основе последних лежат кинетические явления
или фазовые равновесия.
  Такие   широко   известные   методы   разделения,   как
дистилляция,  кристаллизация,  экстракция   и   адсорбция
основаны  на  изменении  фазовых   равновесии.   В   этих
процессах молекулы веществ, образующих  смесь,  переходят
через границу раздела, стремясь  к  такому  распределению
между фазами, при котором в каждой из них устанавливается
постоянная равновесная концентрация.
  Если свойства компонентов исследуемой смеси близки,  то
достаточная   степень   разделения    достигается    лишь
многократным повторением элементарного  акта  разделения.
Такой процесс, например, осуществляется в насадочных  или
тарельчатых ректификационных колоннах. Следует  отметить,
что в таких случаях полное разделение возможно только для
простых (не более чем трехкомпонентных) систем.
  Более полного разделения можно достичь, если на эффект,
вызываемый многократным установлением фазовых равновесий,
наложить действие кинетического фактора. В  тех  случаях,
когда используются кинетические  явления  (например,  при
молекулярной дистилляции), через поверхность раздела  фаз
и лишь в одном направлении  переносятся  молекулы  только
одного вещества.  Если  разделение  смеси  производить  в
таких  системах,  в  которых  одна  из  фаз   (подвижная)
перемещается  относительно   другой   (неподвижной),   то
улавливание и удаление  молекул,  покидающих  поверхность
раздела   фаз,   осуществляется   благодаря   постоянному
перемещению подвижной фазы. Как и при фазовом равновесии,
молекулы, выходящие из  подвижной  фазы,  возвращаются  в
нее, попадая, однако, не в прежний элемент ее объема, а в
новый.
   Если в процессе разделения фазовые переходы  повторять
многократно,  то  можно  получить  высокую  эффективность
разделения.  Так   как   фазовые   переходы   связаны   с
поверхностью раздела, подвижная и неподвижная фазы должны
обладать  большой  поверхностью  соприкосновения.   Кроме
того,   вследствие   наличия   диффузионных    процессов,
снижающих эффективность разделения, обе фазы должны иметь
относительно небольшую толщину взаимодействующего слоя.
   В какой-то степени эти требования выполняются в методе
разделения    смеси    веществ,    получившем    название
хроматографического.      Впервые      хроматографическое
разделение сложной смеси (хлорофилла)  было  осуществлено
М. С. Цветом в 1903 г.
   Если    в    качестве    неподвижной    фазы     взять
мелкоизмельченный   сорбент   и   наполнить   им   трубку
(стеклянную или металлическую), а движение подвижной фазы
(жидкости  или  газа)  осуществлять  за   счет   перепада
давления  на  концах  этой  трубки,  то  последняя  будет
представлять собой хроматографическую колонку, называемую
так  по  аналогии   с   ректификационной   колонкой   для
дистилляционного разделения.  Разделяемая  смесь  веществ
вместе   с   потоком   подвижной   фазы    поступает    в
хроматографическую колонку. При контакте  с  поверхностью
неподвижной фазы каждый из компонентов разделяемой  смеси
распределяется между подвижной  и  неподвижной  фазами  в
соответствии с его свойствами, например  адсорбируемостью
или  растворимостью.  Вследствие  непрерывного   движения
подвижной фазы лишь  часть  распределяющегося  компонента
успевает вступить во взаимодействие с неподвижной  фазой.
Другая же его часть  продвигается  дальше  в  направлении
потока и вступает во  взаимодействие  с  другим  участком
поверхности  неподвижной  фазы.   Поэтому   распределение
вещества между подвижной и неподвижной фазами  происходит
на небольшом слое неподвижной фазы только при  достаточно
медленном   движении    подвижной    фазы.    Поглощенные
неподвижной  фазой  компоненты  смеси  не   участвуют   в
перемещении подвижной  фазы  до  тех  пор,  пока  они  не
десорбируются и не будут  снова  перенесены  в  подвижную
фазу. Поэтому каждому из них для прохождения  всего  слоя
неподвижной фазы в колонке потребуется большее время, чем
для  молекул  подвижной  фазы.   Если   молекулы   разных
компонентов разделяемой смеси обладают различной степенью
сродства к неподвижной фазе  (различной  адсорбируемостью
или растворимостью), то время пребывания их в этой  фазе,
а  следовательно,  и  средняя  скорость  передвижения  по
колонке  различны.  При  достаточной  длине  колонки  это
различие может привести к  полному  разделению  смеси  на
составляющие ее компоненты.
   Применение     хроматографического      метода      не
ограничивается лишь разделением и анализом смеси веществ.
В последнее время хроматография широко используется и как
метод, научного исследования, например, для  исследования
свойств сложных систем, в частности растворов.
   Итак,   хроматографией   следует   называть   процесс,
основанный на перемещении дискретной зоны вещества  вдоль
слоя сорбента в  потоке  подвижной  фазы  и  связанный  с
многократным  повторением  сорбционных  и   десорбционных
актов.  Хроматографический  процесс  осуществляется   при
сорбционном распределении вещества  между  двумя  фазами,
одна из которых перемещается относительно другой.
   Состав смеси, покидающей  хроматографическую  колонку,
непрерывно изменяется. В то время как в таких  процессах,
как экстракция или ректификация, можно отбирать в течение
всего процесса непрерывно одну и ту же фракцию, или  одно
и то  же  вещество,  в  хроматографическом  процессе,  за
исключением  специальных  случаев,  когда   имеет   место
движение слоя сорбента, этого делать нельзя.
   Термин  «хроматография»   относится   как   к   самому
процессу, так и  к  научной  дисциплине,  его  изучающей,
использующей и разрабатывающей аппаратурное оформление.


   Классификация методов хроматографии


  Многообразие  вариантов   хроматографического   метода,
возникшее в  связи  с  широким  его  развитием,  вызывает
необходимость  их  классификации.  К  основным  признакам
классификации относятся:
  1) агрегатное состояние фаз;
  2) природа элементарного акта;
  3) способ относительного перемещения фаз;
  4) способ аппаратурного оформления процесса;
  5) цель осуществления процесса.
  1) Классификация по агрегатному состоянию фаз относится
к   хроматографии   в   целом.   Газовой   хроматографией
называется хроматографический метод, в котором в качестве
подвижной фазы применяется газ или пар.  В  свою  очередь
газовая  хроматография  может  быть  разделена  на  газо-
адсорбционную (газо-твердую) и газо-жидкостную. В  первом
случае  неподвижной  фазой  служит  твердое  вещество   —
адсорбент, во втором —  жидкость,  распределенная  тонким
слоем  по  поверхности  какого-либо   твердого   носителя
(зерненого материала, стенок колонки).
  2) Классификация на основе природы элементарного  акта.
Если неподвижной фазой является жидкость, то элементарным
актом, как правило,  является  акт  растворения.  В  этом
случае  анализируемое  вещество  растворяется  в   жидкой
неподвижной фазе и распределяется  между  неподвижной,  и
подвижной фазами.  Это  распределительная  хроматография.
Газо-жидкостная    хроматография—один    из     вариантов
распределительной хроматографии.
   Если     неподвижной     фазой      служит      твердое
вещество—адсорбент,  то   элементарным   актом   является
процесс адсорбции вещества.  Следовательно,  газо-твердая
хроматография  является   адсорбционной   хроматографией.
Следует, однако, иметь  в  виду,  что  в  газо-жидкостной
хроматографии определенную роль может играть адсорбция на
межфазных границах (газ - жидкость и жидкость  -  твердый
носитель) и в газо-адсорбционной—процесс растворения.
   3) По способам перемещения фаз  различают  три  метода:
проявительная,    или    элюентная,     фронтальная     и
вытеснительная хроматография.

[pic]

[pic]
|Рис.1 Схема образования зон в   |Рис.2 Типичная выходная кривая     |
|проявите-                       |проявитель-                        |
|льном методе и распределения    |ного метода                        |
|концент-                        |                                   |
|рации в зонах                   |                                   |


   Проявительная  хроматография.   Заполненную   сорбентом
колонку промывают чистым газом  Е,  обычно  сорбирующимся
слабее  всех  остальных  компонентов  смеси.  Затем,   не
прекращая  п
12345
скачать работу


 Другие рефераты
Генрих Рудольф Герц
Амантайұлы Қарасай батыр
Культура Китая
Подарки в деловой жизни


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ