Ruza. Xromatografik sorbentlar, ularning xarakteristikasi. Sorbsiya prosessining nazariy asoslari

Hajmiy usul

Maxsus shmsha idishga adsorbent ma’lum bir o‘lchamda solinadi. Idishdan manometr nol ko‘rsatguncha havo tortib olinib, vakuum hosil qilinadi. So‘ng kran orqali idishga gazning aniq o‘lchangan qismini kiritiladi va monometrdagi bosimni o‘zgarishi kuzatiladi. Idishni hajmini bilib, turib Mendelev-Klaypeyron tenglamasi:

pV = nRT

yordamida, adsorbent bo‘lmaganda shu gaz hosil qiladigan bosim aniqlanadi. Bosimni o‘lchab turib, sistemada qolgan gaz hajmini aniqlash mumkin. Ularning farqi adsorbsiyalangan gazni miqdorini ko‘rsatadi.

SHunday qilib, adsorbsiya-ma’lum bo‘lsa va unga tegishli bosim aniq bo‘lsa, izotermaning bir nuqtasi aniqlab olinadi.

Og‘irlik usuli

Uzun shisha idishda sezuvchan spiralsimon kvvars toladi likopcha osilgan, u likopchada ma’lum miqdorda sorbent bor. Bu maxsus juda sezgir purjinali tarozdir. Likopchaga qo‘shilgan og‘irlikni hisoblovchi shkaladagi o‘zgarishi mikroskop yordamida kolibrlangan kvars prujinaning uzayishi bilan aniqlanadi. Jo‘mrak orqali aniq hajmli gazni chiqarib, manometrdan bosmimni va moddaning hajmini prujina tarozi orqali aniqlanadi va shunday qilib adschorbsion izotermasi tuziladi. Harorat ko‘tarilganda gaz molekulalari ko‘proq kinetik energiyaga ega bo‘ladi va sorbent yuzasidan engilroq ajraladi, chunki yuza kuchlar ta’siri maydondan ajraladi.

Harorat adsorbsiya kuchayadi. Adsorbsiyaning tezligiga sorbent yuzasining tuzilishi ta’sir qiladi. Gaz malekulalariga sorbent yuzasi qanchalik yaqin bo‘lsa, shimilish jarayoni shunchalik tez bo‘ladi. Silliq yuzada, oyna, metall kristallarida adsorbsiya tez boradi. G‘ovakchalarda sorsion tezlik sekin vujudga keladi. Agar ikkita bir xil sorbsion hajmli, lekin har xil g‘ovakchalarga ega bo‘lgan sorbentlar uchun shimilgan modda miqdori vaqtga bog‘liqligini ko‘rsatuvchi grafik tuzilsa, bunda katta g‘ovakchalarga ega bo‘lgan sorbentni sorbsion tezligi ancha yuqoriligi va sorbsion tenglik yuzaga kelishini ko‘rish mumkin.

Xromatografik tajribalarda adsorbsiyaning boshqa turlari – xemorsorbsiya va kapillyar kondensatsiyasi ham kuzatiladi.

Adsorbsiyada jumladan, gazga shimilgan eritmaga va agar suyuqlik bilan gaz reaksiyaga kirishmasa bosimga bog‘liq:

R=CSH

R – bosim,

C – gazni eritmada erigan konsentratsiyasi

CH – bog‘liqlik koeffitsenti.

Gazni suyuqlikka shimilgan konsentratsiyasi eritma ustidagi bosimga to‘g‘ri proporsional. Agar sistemada bir necha gaz bo‘lsa, ular o‘zlarining aralashmadagi porsial bosimiga mos holda eriydi.

Gazlar har biri o‘z hossalariga qarab eruvchanligi har-xil bo‘ladi.

Masalan: o‘zgarmas xil harorat va bosimda suvda 5% kislorod va 2% vodorod mavjud.

Agar Ss – gazni suyuqlikdagi konsentratsiyasi bo‘lsa, Sch – gazni suyuqlik ustidagi konsentratsiyasi bo‘lsa, K – taqsimlanish koeffitsenti tengligi quyidagi formula bilan ifodalanadi.

K=Ss/Sch