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
Эпоха бронзы на территории Казахстана
Давид Рикардо
Кранның жалпы құрлымы және жұмыс істеу принципі
Языковая концепция Соссюра


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ