химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

материального баланса для некоторого ее слоя. Рассмотрим слой толщиной dx (рис. 5). Концентрация с данного компонента в газовой фазе является сложной функцией времени t и расстояния х рассматриваемого слоя от входа в колонку. Если объемная скорость газа, проходящего через выделенный слой, составляет w мл/мин, то в слое толщиной dx происходит накопление компонента (положительное или отрицательное) в количестве

wgradc-dx моль/мин

(дс\

* К таким условиям относятся оптимальная скорость потока, одинаковые размер и форма зерен наполнителя и их упаковка, достаточно однородная и крупная пористость адсорбентов или носителей, хорошо доступные, равномерные и тонкие пленки неподвижной жидкости, достаточно высокие температуры.

где grade——\dxjt—гРадиенТ концентрации в слое dx, образовавшийся в нем ко времени t. Это количество вещества в слое dx распределяется между газовой фазой и неподвижной фазой (поверхностью адсорбента или неподвижной жидкостью). Если v--объем газовой фазы, a va—объем адсорбционного слоя или не-подвижной жидкости в расчете на единицу длины колонки, то количество данного компонента, приходящееся на единицу длины слоя, прн постоянной концентрации составляет vc-{-vaca, где са—концентрация этого компонента в неподвижном слое.

Скорость же изменения количества данного компонента в поперечном слое толщиной dx на расстоянии х от входа в колонку составляет:

д "I

— (vc -4- vaca) dx моль!мин

. dt JJf

По условию материального баланса данного компонента в слое толщиной dx скорость его накопления в этом слое из потока газа (т. е. разность скоростей поступления в слой и ухода из него с потоком газа) и скорость распределения между газом и неподвижной фазой должны быть равны. Поэтому

— w( ~) dx ~ [— (vc -j- vac„) ]dx (1)

V dxjt [dt V a a)\x J

ИЛИ

— w

+vj-^) (la)

\dxjt \ dt fx a\ dt jx

Так как детектор измеряет концентрацию данного компонента в газе, то от скорости изменения его концентрации в неподвиж- • (дСа\ /1 \

ной фазе \J^~\ в уравнении (1а) следует перейти к скорости из(дс\

менения его концентрации в газовой фазе (~/ . Это можно сделать с помощью выражения

/ дса \ = / дс^\ / jfc ^ \ dt fx \ дс /х \ di fx

Производнаяпредставляет зависимость концентрации данного компонента в неподвижной фазе от его концентрации в газе. В теории . равновесной хроматографии функция

са = № (3)

выражает изотерму адсорбции (см. стр. 439 сл.) или изотерму растворения в неподвижной жидкости (см. стр. 221) и не зависит ни от t, ни от х. Поэтому выражение (2) принимает вид

/дьл ^dcal^) (2а)

V dt Jx dc \ dt fx

Подставив это выражение в уравнение (1а), получим:(?И'+"-*)(5-1 <4)

Так как концентрация с в газе есть функция х и t, то полный ее дифференциал

Деля это выражение на dt при постоянной концентрации с (когда <к=0), получаем известное выражение, связывающее частные производные:

dt

В этом выражении

[dt )с

представляет линейную скорость передвижения концентрации интересующего нас компонента газа в колонке. Вводя

<5а)

в уравнение (4) и сокращая — {дх~\* получаем:

Отсюда получается основное уравнение теории равновесной газовой хроматографии

".--тс (8)

и + и<*Чс~

Эго уравнение связывает линейную скорость ис перемещения вдоль колонки данной концентрации с компонента в газовой фазе с объемной скоростью w потока газа с величинами v и va и изотермой распределения (адсорбции или растворимости) между

/ dca\

газом и неподвижной фазой (через

Из изотермы распределения Генри са—К.с (см. стр. 440 и 222) следует

К (9)

dc

Подставив это выражение в уравнение (8), получим:

Таким образом, скорость перемещения данной концентрации компонента в газе вдоль колонки зависит от константы изотермы распределения Генри. При постоянной объемной скорости газа (осуществляется при достаточно малом перепаде давления газа в колонке) скорость ис постоянна. Эта скорость тем больше, чем меньше константа Генри /С, т. е. чем хуже адсорбируется (или растворяется) данный компонент, и тем меньше, чем он лучше адсорбируется (или растворяется). Поэтому хроматографические полосы разных компонентов перемещаются вдоль колонки с постоянными, но разными скоростями, что и обеспечивает разделение. Поскольку каждая концентрация с в газовой фазе передви 7]

Г? Ч К)

К

' -

время

Рис. 6. Схема прохождения полос компонентов А и В через газо-хрома-тографическую колонку в условиях идеальной равновесной хроматографии.

гается вдоль колонки с постоянной скоростью ис. то распределение c=f(x), создавшееся у входа в колонку при впуске пробы, переместится к выходу из колонки без изменения и хрома тог рафи-ческая полоса соответствующего компонента запишется детектором без размывания (рис. 6). Это является характерным для равновесной хроматографии в области справедливости изотермы распределения (адсорбции или растворения) Генри. Этот случай называется идеальной равновесной хроматографией или линейной равновесной хроматографией*.

Если форма изотермы

страница 203
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
героскутеры цена
KNS.ru - гипермаркет электроники предлагает DELL Inspiron 5758 - Самое выгодное предложение!
урна пепельница купить
покраска крыла цена тюмень

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.07.2017)