Хроматографический способ определения изотерм адсорбции газов и паров

269572 ОПИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствааявлено 06.1.1969 ( 1305121/26-25) 421, 4/16Э ением заявкис прис МПК 6 01 п 31(08 Приоритет Комитет по деламобретений и открытири Совете МинистровСССР 3.544(088.8).Опубликовано 17,Ч.1970, БюллетеньДата опубликования описания 4 Х 111,19 Авторизобретения. М. Трубии явител ОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИ ИЗОТЕРМ АДСОРБЦИ И ГАЗОВ И ПАРОВИзвестен метод определения изотерм из хроматографической кривой в обычных температурных условиях (метод Глюкауфа). Однако этот метод требует многократных опытов для калибровки. Кроме того, метод Глю кауфа связан с допущением в мгновенном установлении равновесия, т. е, не учитывается диффузионное размывание и размывание, связанное с задержкой массообмена между подвижной и неподвижной фазами. 10Предлагаемый способ позволяет упростить процесс определения изотерм адсорбции.Способ заключается в том, что в поток газа- носителя, промывающего хроматографическую колонку и детектор, вводят адсорбат, концент рацию которого непрерывно изменяют. В качестве устройства, изменяющего концентрацию, может быть использован разбавитель (сосуд с магнитной мешалкой). Если в такой сосуд, промываемый газом-носителем, ввести 20 пробу другого газа, то концентрация последнего в потоке, выходящем из сосуда, будет убывать по экспоненциальному закону при условии достаточно эффективного перемешивания и отсутствия адсорбции стенками сосуда, 25Предлагаемый способ может осуществляться в двух вариантах.На фиг. 1 изображена схема 1 варианта предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема 11 варианта; на фиг. 3 - схема установки для ЗО реализации предлагаемого способа; на фпг. 4 - хроматографическце кривые; на фиг. 5 - зависимость объема удерживания от концентрации; на фиг. 6 - изотерма адсорбции.В а р и а н т 1. Пробу адсорбата вводят сначала в разбавитель 1, соединенный последо. вательно с детектором 2 ц хроматографцческой колонкой 8 (фиг. 1,а). По окончании записи кривой разбавления вновь вводят пробу адсорбата той же величины в разбавцтель 1, соединенный последовательно с колонкой 3 и детектором 2 (фцг. 1,б). По окончании опыта (после установления нулевой линии самописца) полученные кривые накладывают друг на друга, причем за точку сопряжения принимают момент введения пробы, Из графика наложения получают зависимость удерживаемого объема от концентрации. Расчет изотермы адсорбции производят путем графического интегрирования зависимости удерживаемого объема от концентрации.Вариант 11. Г 1 робу адсорбата вводят в разбавитель 1, последовательно соединенный со сравнительной камерой дифференциального детектора 2, колонкой 8 и измерительной камерой детектора 4 (фиг. 2), В этом случае наложение входной ц выходной хромотогра. фических кривых происходит автоматически, так как отклонение пера самописца от нулевой линии соответствует разности концентра269572 Фиг.l Фиг. 2 ции в камерах детектора в данный момент времени. Изотерму адсорбции определяюг как зависимость площади под хроматографической кривой, выраженной в соответствующем масштабе, от концентрации.Преимущества предлагаемого способа заключаются в быстроте определения изотермы (требуется лишь один хром атографическич опыт); высокой воспроизводимости результатов вследствиег" малой продолжительности испытания, простоте осуществления и аппаратурного оформления, небольшой потребности в исследуемом веществе, автоматической калибровке прибора по всему диапазону используемой концентрации адсорбата, приближении условий работы колонки к равновесным вследствие плавного изменения концентрации.Предлагаемый способ может осуществляться путем непрерывного изменения концентрации адсорбата в потоке не только по экспоненциальному закону, но и по какому-либо другому, например линейному, если буду г созданы соответствующие устройства.П р и м е р. Определение изотермы адсорбции н-бутана на силикагеле КСК.Газ-носитель (водород) из баллона Б (фиг. 3) непрерывно пропускают через редуктор б и осушитель 7, после которого газ делится на два потока. Один из этих потоков проходит последовательно через игольчатый вентиль В, разбавитель 1 объемом 100 мл, шестиходовой кран 9, находящийся в положении, показанном сплошнымп линиями, колонку 10 с силикагелем (фракция 0,2 - 0,5 гглг), помещенную в сосуд Дьюара 11 с тающим льдом, и рабочую камеру 12 детектора по теплопроводности. Другой поток проходит через игольчатыйвентиль 18 и сравнительнуго камеру 14 детектора, Объемная скорость газа в каждом пзпотоков составляет 40 гглгяин. Масса силика 5 геля в колонке 0,3657 г, атмосферное давление764 млг, скорость диаграммы самописца200 ильаман, По установлении стационарногорежима работы установки (нулевой линиисамописца) в сосуд с мешалкой импульсно10 вводят пробу н-бутана (20 лг,г), По окончаниизаписи выходной кривой кран 9 переключаютв положение, показанное пунктиром, и вновьзадают пробу н-бутана той же величины, Полученные хроматографические кривые накла 15 дывают друг на друга, причем за точку сопряжения принимается точка на нулевой линии,соответствующая моменту введения пробы.Из графика наложения (фиг. 4) получают зависимость объема удерживания от концентра 20 ции (фиг. 5). Изотерму адсорбции (фиг. 6)получают путем графического интегрированиязависимости удерживаемого объема от концентрации.25Предмет изобр етенияХроматографический способ определенияизотерм адсорбции газов и паров путем введения пробы адсорбата в поток газа-носителя, непрерывно пропускаемого через колонку30 с адсорбентом в детектор, отличающийся тем,что, с целью упрощения процесса определения,концентрацию вводимого адсорбата непрерывно изменяют, а определение изотермы адсообции проводят по изменению выходной кривой35 разбавления пробы до и после прохожденияколонки с адсорбентом,269572Врямя, мияя,яг4 Яц Я,Я 4 РЯ ЯЛ 1 Я,7кяниенпроция, Мьямная деляа% Рабб,аг ам а,аб а,аб аюксндентакая, ааьемная ааРиг бСоставитель Л. ЖарковаРедактор Громова Техред А. А. Камышникова Корректор Н. А. МитрохинЗаказ 2141/15 Тираж 480 ПодписноеЦ 11 ИИПИ Комитета по делам изоооетений п открытий при Совеге Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапуно