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
647
Adsorptionsvärmet per metylengrupp för
nor-malparaffiner är så lågt att högre paraffiner i
blandning med lägre ger negativ adsorption, dvs.
undflyr adsorptionsskiktet. Naftener adsorberas i
allmänhet mera än paraffiner, normalparaffiner
mera än isoparaffiner.
Fördelningskoefficienten mellan lösning och
ad-sorbent är dock ofta ej alls konstant, den kan
t.o.m. ändra tecken vid någon sammansättning
hos lösningar av svagt adsorberade kolväten. Man
får då en analogi till azeotropbildning vid
destillation, och någon separation kan alltså inte
erhållas (fig. 2).
Aktivt kol visar separationsegenskaper som
avviker väsentligt från de polära adsorbenternas.
Inverkan på adsorbatmolekylerna sker som nämnts
huvudsakligen genom dispersionskrafter. Dessa
tilltar även med ökad polariserbarhet hos
kolvätemolekylerna, så att rangordningen vid
adsorption av lika stora molekyler blir ungefär
densamma som vid polära adsorbenter.
Adsorptionsvärmet för mättade kolväten är
dock betydligt större vid kol än vid silikagel, och
det stiger med ökad molekylstorlek så att högre
normalparaffiner adsorberas starkare än
lågmolekylära olefiner och lika starkt som enkla
aro-mater, tvärtemot vad fallet är vid de polära
ad-sorbenterna.
Vid högre kolväten är en dubbelbindning
nästan utan betydelse för adsorberbarheten på kol.
Adsorptionen är ungefär densamma för bensen,
toluen och xylen på silikagel, om långa
sidokedjor föreligger blir den lägre. Adsorptionen på
aktivt kol växer däremot tydligt allteftersom
molekylstorleken ökar genom sidokedjornas tillkomst
(fig. 1). Vissa sorters aktivt kol har även en
avsevärd selektivitet för en del typer av mättade
kolväten, så adsorberas t. ex. normalparaffiner
selektivt ur en blandning med isoparaffiner2.
Sammanfattningsvis kan sägas att de polära
adsorbenterna, av vilka silikagel är den
ojämförligt viktigaste, sorterar molekylerna efter
deras polariserbarhet, således i de funktionella
typerna polyaromater, aromater, polyener, olefiner,
mättade kolväten. Aktivt kol sorterar däremot
både efter antalet aromatiska kärnor och
dubbelbindningar och efter molekylstorleken, och
särskiljer bättre mellan olika typer av mättade
kolväten. Av detta framgår att silikagel och aktivt
kol kompletterar varandra på ett värdefullt sätt
i sina adsorptiva egenskaper.
Metoder för mångfaldigande
av enkel adsorptiv separation
Den separation av två komponenter, som man
erhåller genom en enkel kontakt mellan en
lösning och en lämplig mängd adsorbent, är i
allmänhet alltför ofullständig för att man skall
kunna nöja sig därmed. I de flesta fall måste man
därför utföra adsorptionen i ett stort antal steg.
Fig. 2. S-formig adsorptionsisoterm på aktivt kol för
n-heptan-metylcyklohexanblandning.
Principen är då givetvis att man bringar
adsor-batet, som erhållits vid en jämviktsinställelse, i
kontakt med lösning rikare på den
adsorptions-benägna komponenten, medan lösningen
behandlas med adsorbent, som är fattigare på denna
komponent.
På detta sätt erhålls en fraktionering av
komponenterna enligt samma princip som vid varje
annan tvåfas motströmsprocess, t. ex.
fraktionerad destillation. Då destillation är en mera
välbekant process än adsorption kan det vara av
intresse att jämföra de olika metoder man har att
utföra motströmsseparation genom adsorption
med motsvarande fall för destillation.
För det första kan man naturligtvis utföra
jämviktsinställningarna i diskreta steg genom att
centrifugera från adsorbenten och behandla med
ny lösning osv. Detta motsvarar ungefär
klock-bottenkolonners verkningssätt. Av tekniska skäl
ifrågakommer ett sådant förfarande knappast för
adsorptionsprocesser.
I stället använder man alltid relativ rörelse
mellan lösning och adsorbent. Lösningen är givetvis
alltid i rörelse relativt apparaturen, men
adsorbenten kan antingen vara stationär relativt
denna eller ha rörelse i riktning motsatt lösningens,
villkoret för att en separation skall äga rum är
ju endast att faserna har rörelse relativt
varandra.
Froritalanalys
Använder man en fast bädd av adsorbent, blir
separationsprocessen nödvändigtvis
diskontinuerlig. De olika utformningarna av den
diskontinuerliga metodiken finner man hos den moderna
adsorptionskromatografin för olika analytiska
ändamål3-4.
Om man utan avbrott introducerar lösningen i
adsorbentkolonnens ena ända uppträder först
den minst adsorberbara komponenten i utflödet
från dess andra ända i mer eller mindre ren
form. Därefter följer en blandning av allt flera
komponenter tills den utpasserande lösningen
har samma sammansättning som den ingående.
Vid dylik frontalanalys kan man sålunda endast
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
