химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

ициента молекулярной диффузии, при котором облегчается обмен молекулами между движущейся частью газа и неподвижной его частью у стенок. Существенно, что размывание, обусловленное такой динамической диффузией, зависит от скорости газа. С увеличением скорости газа размывание возрастает, так как чем больше скорость потока, тем больше отставание от него молекул, попавших в неподвижный слой газа у стенок капилляра.

Рассмотрим приближенно зависимость соответствующего коэффициента динамической диффузии DA от скорости потока газа.

Оценим прежде всего время т, в течение которого молекулы смогут продиф-фундировать из центральных частей капилляра к границе между движущейся частью газа и неподвижной его пленкой у стенок капилляра. Соответствующий диффузионный путь—величина блуждания молекулы, пропорционален диаметру капилляра dK. Таким образом, в соответствии с уравнением Эйнштейна (78)

где D—коэффициент молекулярной диффузии в газе.

За это время х молекулы в движущемся газе сместятся вдоль его потока на расстояние Ад, очевидно пропорциональное времени т и скорости и движущегося газа:

Дд~ти (106)

Это смещение Ад можно связать далее с происходящей в то же время т диффузией молекул газа через границу между подвижным газом и неподвижной его пленкой у стенок капилляра. Это можно сделать также с помощью уравнения Эйнштейна, введя соответствующий этому процессу коэффициент динамической диффузии DA:

Дд~Одт (107)

Определяя Дд из выражения (106) и подставляя в уравнение (107), получаем связь между коэффициентом динамической диффузии DK и скоростью газа и:

Од~ти2 (108)

а подставляя в уравнение (Ю8) значение - из выражения (105), получаем связь DA также и с диаметром капилляра:

d* ua d* ua

Следовательно, коэффициент динамической диффузии в капиллярной колонке пропорционален квадрату диаметра колонки и квадрату линейной скорости газа.

В выражение для общего коэффициента эффективной диффузии D3( кап,

в капиллярной колонке нужно ввести член D для продольной диффузии [в этом случае, как отмечено выше, 7=1, см. выражение (79)], член ?>д для динамической диффузии и, как и для колонки с насадкой, член DM для диффузии, эквивалентной задержке массообмена газа с неподвижной фазой:

d*u*

Оэ, кал. = 0-г-Од+Оы-0 + - + &ы8 =

= D+1~D~ <110>

Таким образом, коэффициент эффективной диффузии в капиллярной колонке линейно зависит от квадрата скорости потока газа и квадрата диаметра капилляра.

Подставив это выражение для коэффициента эффективной диффузии в выражение (97), получим:

20 / Ц

Н= ~и~ + 2\~ТГ <Ш>

или

Вк

Н=~ + Ски (112)

и

где Вк и Ск—соответствующие (не зависящие от скорости газа) константы, характерные для капиллярной колонки. Это уравнение аналогично уравнению ван Димтера (102), но ввиду отсутствия насадки (следовательно, и омывани» ее зерен током газа) оно не содержит члена Л, не зависящего от скорости газа.

Очевидно, что и для капиллярных колонок имеется оптимальная скорость газа, при которой значение И минимально. Отметим также, что размывание хроматографической полосы, характеризуемое величинами D3f кап. и И,

быстро растет с ростом диаметра капилляра. Однако слишком сильное сужение капилляра при том же перепаде давления газа в капилляре приводит к резкому снижению скорости газа и, вследствие чего увеличивается значение И [ввиду роста члена BJu в уравнении (112)]. Кроме этого, снижение скорости и ведет к нежелательному увеличению времени анализа. Наряду с этим, с уменьшением диаметра колонки адсорбирующая поверхность стенок или количество нанесенной жидкости (при сохранении толщины ее пленки) сокращается. Поэтому максимальная нагрузка колонки (т. е. величина вводимой в колонку пробы) должна быть сильно уменьшена, а это влечет за собой большие трудности, связанные с быстрой и точной дозировкой малых проб у входа и детектированием малых концентраций компонентов у выхода из колонки. Поэтому выбирается некоторый оптимальный диаметр капиллярной колонки около 0,3 мм.

§ 7. Применение газовой хроматографии к исследованию изотерм

адсорбции и активностей растворов

Газовая хроматография не только быстрый и точный метод анализа и контроля состава сложных смесей, но и быстрый метод физик о-х имического исследования адсорбц и и на поверхности раздела газ—твердое тело и газ—нераство-ряющая жидкость, а также исследования растворов газов или паров в жидкостях. В этой главе мы уже рассматривали (§3и4) некоторые примеры таких физико-химических исследований, а именно способы определения из хроматографических данных: констант равновесий изотерм распределения Генри (адсорбции и растворения), теплот адсорбции и растворения в области применимости уравнения Генри и, наконец, удельной поверхности крупнопористых и непористых адсорбентов по известному значению абсолютного удерживаемого объема VRtS для адсорбента той же природы и близкой геометрической структуры (см. стр. 559 сл., 574 сл.).

В этом параграфе мы рассмотрим несколько более детально теорию неидеальной, но еще равновесной газов

страница 215
< 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
атлант мхм 2835 90
локальная склеродермия
огнезадерживающий клапан окв
прокат плазменных панелей

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
(25.09.2017)