Cтраница 2
Основной особенностью хроматографии является принцип многократного повторения элементарных актов адсорбции - десорбции или ионного обмена. Когда, например, при элюционном анализе растворитель вымывает вещества из адсорбированного слоя в верхней части колонки, то на всем протяжении колонки эти вещества испытывают многократную адсорбцию их на адсорбенте и десорбцию растворителем. На высоте слоя адсорбента 1 см при хроматографии происходит несколько десятков или даже сотен элементарных актов адсорбции - десорбции или ионного обмена ( Т. И. Самсонов), причем общая высота колонки может составлять десятки сантиметров и более. Благодаря этому, эффективность разделения компонентов смеси при этом резко повышается по сравнению с эффективностью единичного процесса. [16]
Лефтин и Хобсон не стремились в своей оригинальной статье к исчерпывающему охвату материала по применению спектрометрии для изучения каталитических систем. Поскольку по ИК-спек-троскопии адсорбированных молекул уже был опубликован ряд хороших обзоров, ей уделено относительно небольшое место. Авторы, уделив основное внимание спектроскопии адсорбированных молекул в ультрафиолетовой и видимой областях, по существу дали первый систематический обзор данных, полученных в этих двух областях, подводящий итоги значительного этапа в изучении элементарных актов адсорбции и катализа. Авторы приводят результаты исследований. Несоменно, наиболее интересен раздел обзора, посвященный хемосорбции. Он охватывает адсорбенты различной природы - металлы на носителях, окислы, соли и кислотные катализаторы. Большая часть материала этого раздела относится к электронным спектрам углеводородов; однако в нем представлены и данные, касающиеся адсорбции Н2, СО, НСООН и ряда других полярных молекул. На основе приведенных данных авторы обсуждают некоторые стороны механизма адсорбции углеводородов. [17]
Хроматографы используются для периодического анализа продуктов горения различных видов топлива в промышленных парогенераторах, печах и других установках. Кроме того, хроматографы могут быть использованы для определения концентрации вредных примесей ( СО, СН4 и др.) в воздухе производственных помещений. Здесь хроматография используется для разделения газовых смесей физическими методами, основанными на распределении одного или нескольких компонентов смеси между двумя фазами. Одна из этих фаз, фиксированная на адсорбенте ( поверхности твердого тела или тонкого слоя жидкости), омывается подвижной фазой ( газом-носителем вместе с анализируемым газом), движущейся в свободном пространстве, не занятом неподвижной фазой. При этом происходит многократное повторение элементарных актов адсорбции и десорбции. Так как отдельные компоненты газовой смеси поглощаются и удерживаются данным адсорбентом неодинаково, то распределение компонентов между двумя фазами, а вместе с тем и перемещение их относительно друг друга осуществляется в определенной последовательности со скоростью, характерной для каждого компонента. Это позволяет производить поочередное определение концентрации каждого компонента газовой смеси. [18]
Число мест на поверхности твердого тела, на которых могут удерживаться молекулы адсорбата - - так называемые адсорбционные центры ( а. Поэтому при повышении давления адсорбция не может постоянно возрастать, но стремится к некоторому пределу. Эта идея лежит в основе теории, развитой Лангмюром, в которой, кроме того, принимаются следующие положения. На поверхности твердого тела адсорбированные молекулы не взаимодействуют между собой, поэтому адсорбция одной молекулы не изменяет условий адсорбции на соседнем месте. Обозначим долю занятых на поверхности а. Элементарный акт адсорбции происходит в том случае, когда молекула газа, ударяясь о поверхность, попадает на незанятое место. Число всех таких ударов пропорционально С ( или р), а вероятность попадания на пустое место пропорциональна ( 1 - 6) и, следовательно, скорость адсорбции v можно выразить уравнением v k C ( - 0), где k - постоянная. Одновременно может происходить десорбция молекул, если их энергии достаточны для отрыва от поверхности. [19]