Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 8 september 1953 - Kromatografisk analys av kolväteblandningar, av Kåre Hannerz
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 september 1953
649
Separations effektivitet
Kolonndimensionernas inflytande på
separationseffektiviteten undersöktes av Fink6. Det
visade sig att separationen sjunker snabbt med
stigande kolonndiameter, sannolikt beroende på
ka-nalisering och inhomogeniteter hos adsorbenten.
I allmänhet rör sig en koncentrationsgradient —
"front" — snabbare i centrum av kolonnen än
vid dennas sidor7.
För att en kolonn med given adsorbent skall ha
en viss separationseffektivitet, räknat
exempelvis i antal teoretiska bottnar på samma sätt
som vid en destillationskolonn med fyllkroppar,
fordras att kvoten L/D2, där L är kolonnens
längd och D dess diameter, skall överstiga ett
visst värde, exempelvis 80 cm-1. Mindre än 74
ß silikagel används vid isolering av
aromater-na i en katalytiskt krackad bensin8. Vid
mycket stora kolonner får man dock småningom ett
konstant värde på den teoretiska bottenhöjden.
För att undvika att fronten avancerar snabbare
i centrum av kolonnen har man föreslagit att
kolonnen utförs med förträngningar, ungefär som
på en kulkylare, där oinblandning mellan
mitt-och väggströmmarna kan ske7. Som exempel på
hur långt man nått i att nedbringa
kolonndimensionerna kan nämnas att man lyckats separera
aromater, olefiner och mättade kolväten mycket
fullständigt från varandra i en 35 cm lång
silika-gelkolonn av 5 till 12 mm diameter.
Det avgörande för en framgångsrik separation
är tillgång till en god adsorbent, och den
moderna utvecklingen av petroleumkromatografin hade
inte varit möjlig utan de speciella silikageltyper
som framställts för ändamålet. Även de aktiva
kolen har förbättrats avsevärt på senare år, men
silikagel intar en obestridd ledarställning.
Ett mycket stort antal framställningsmetoder
för adsorbenter har prövats. Det är dock svårt att
ge någon bild av hur de utvecklats då
tillverkningsprocesserna oftast är hemliga och empirisk
provning nog varit den enda ledtråden vid
utexperimenterandet.
För separationseffektiviteten hos en kolonn är
adsorbentens adsorptionskapacitet, mätt i t.ex.
milliliter per kilogram och separationsfaktor
avgörande. Dessa storheter kan man mäta direkt
genom att låta adsorbenten stå i kontakt med
ångan av ett ämne eller genom att uppslamma
den i en lösning och bestämma brytningsindex
hos lösningen före och efter.
Separationskapacitet
För den mängd material en kolonn förmår
avverka per tidsenhet blir emellertid den tid som
fordras för jämviktsinställelse avgörande. Det är
huvudsakligen de olika molekylslagens diffusion
inne i adsorbentens trånga porer som är
tidskrävande. Beräkningar har genomförts för vissa
idealiserade former hos adsorbentkornen8. Emel-
Tid
Fig. 4. Tid Jör jämviktsinställelse i systemet
isooktan-toluen på silikagel med kornstorlek Q 0,1—1 mm, o
1,5—2 mm, □ 2—4 mm och A på silika-aluminiumgel
(kornstorlek 2—4 mm).
lertid måste man i allmänhet bestämma den
nödvändiga inställningstiden empiriskt.
I fig. 4 ges ett exempel på jämviktsinställelse i
systemet isooktan-toluen ined silikagel av olika
kornstorlek9. Som synes måste man använda
ganska finkorniga adsorbenter för att ernå
någorlunda kort inställningstid. Om man låter
lösningen passera så snabbt över adsorbenten att
jämvikt inte hinner inställa sig någorlunda, blir
tydligen separationen mycket dålig, eftersom det
från det inre av partiklarna kommande av en
viss komponent släpar efter huvudmängden som
en svans.
Vidare inses att det är av vikt att gelet har en
någorlunda homogen kornstorlek, eftersom
kolonnens kapacitet begränsas av de största
partiklarnas diameter. Då adsorbenter med stor
adsorptionskapacitet som regel har stor yta och
långa och trånga porer fordrar de oftast lång tid
för jämviktsinställelse10. Då man skall
genomföra en separation, som fordrar endast få
teoretiska steg kan det därför ibland vara motiverat
att använda en mindre finporig adsorbent med
mindre kapacitet, t.ex. aluminiumoxid eller
fullerjord.
För att uppskatta en adsorbents separativa
egenskaper kan man lämpligen utnyttja den selektiva
adsorptionen av toluen ur isooktanlösning11. Då
isooktan tycks vara det vätskeformiga kolväte,
som minst av alla adsorberas på silikagel, kan
man få en lätt mätbar separation genom en enkel
kontakt mellan gel och lösning.
Metodik
Frontalanalys har använts särskilt för att få en
preliminär uppfattning om sammansättningen
hos kolväteblandningar. Dessutom är denna
metodik lämplig när man vill avlägsna
komponenter, som är mycket lätt adsorberbara eller som
föreligger i mycket små mängder. Avlägsnandet
av missfärgande ämnen ur olika lösningar genom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
