Главная --> Справочник терминов


Разделения полимеров Схема разделения при помощи непористых мембран отличается необычайной простотой (рис. 8). Скорость и избирательность разделения определяется материалом пленки, ее толщиной, давлением и температурой. Пленка по внешнему виду напоминает целлофан. Состав материала пленки выбирают, исходя из характера газовой смеси, и проверяют ее пригодность для разделения газов данного состава опытным путем. Непористые мембраны позволяют выделять отдельные компоненты даже из азеотропных и очень близкокипящих смесей, разделение которых простой ректификацией невозможно или затруднительно.

Разделение газа, каким бы методом оно не совершалось, требует минимально необходимой затраты механической работы, связанной с увеличением энтропии системы. Минимально необходимая работа разделения определяется формулой:

Схема разделения при помощи непористых мембран отличается необычайной простотой (рис. 8). Скорость и избирательность разделения определяется материалом пленки, ее толщиной, давлением и температурой. Пленка но внешнему виду напоминает целлофан. Состав материала пленки выбирают, исходя из характера газовой смеси, и проверяют ее пригодность для разделения газов данного состава опытным путем. Непористые мембраны позволяют выделять отдельные компоненты даже из азеотропных и очень близкокипящих смесей, разделение которых простой ректификацией невозможно или затруднительно.

Интенсивность разделения определяется выражением

Растворитель, применяемый для экстракции, должен лучше растворять экстрагируемое вещество, чем растворшель, из которого это вещество экстрагируется. Следовательно, экстракция вещества легко осуществима' в том случае, когда коэффициент распределения значительно отличается от 1 (К ^> 100). Два вещества (с коэффициентами распределения Ki и /Сг) в идеальном случае распределяются между жидкими фазами независимо друг от друга. Если разность в их коэффициентах достаточно велика, то их можно разделить простой экстракцией. Трудность разделения определяется величиной р1 — фактором разделения: f>= Ki '• Kz^ 1 (больший коэффициент распределения делят на меньший). Оба вещества можно удовлетворительно разделить простой экстракцией только в случае, если р1 > 100. Для разделения смесей с Р ^ 100 следует применять методы дробной экстракции.

температурных уровнях. Выбор холодильного цикла должен быть увязан с выбором давления прямого технологического потока и обратных потоков (продуктов разделения) установки; выбор давления продуктов разделения определяется не только соображениями технологического порядка, но и направлением использования обратных потоков газа после выделения из него целевых продуктов (например, тяжелых углеводородов и гелия). Например, если обратный поток газа с установки предназначен для дальнейшего транспорта, то экономичнее выводить этот поток с установки при возможно более высоком давлении. Это позволит сократить или вовсе избежать расхода энергии на последующее сжатие этого газа при его дальнейшем транспорте.

фактор разделения определяется коэффициентами рас-

равно нулю, то фактор разделения определяется как 5

Таким образом, продуктивность процесса разделения определяется тремя параметрами колонки: селективностью, эффективностью и емкостью. Во-первых, капиллярные колонки по эффективности в 3-5 раз превосходят насадочные; благодаря их большой длине различие в общей эффективности достигает 25-100 тысяч теоретических тарелок. Селективность разделения также выше у капиллярных колонок.

Как и в любом способе ВЭЖХ, эффективность разделения определяется диаметром частиц сорбента, их однородностью и механической прочностью, а также химической устойчивостью по отношению к анализируемому раствору. Селективность разделения зависит от природы определяемого иона и фаз. Успех разделения зависит также от свойств элюента. Поскольку в качестве элюента почти исключительно используют воду, то на разделение можно воздействовать, изменяя величину рН, род буфера (вид противоионов) и ионную силу Кроме того, селективность можно изменить, добавляя комплексообра-зующие соединения и органические компоненты.

Эта зависимость обусловлена тем, что величина М[г\] пропорциональна К3, где R - радиус инерции молекулы. Наличие универсальной зависимости свидетельствует о том, что разделение идет по размерам макромолекул. Эффективность хроматографического разделения определяется величиной D2 - тангенсом угла наклона линейной части калибровочной кривой.

Как уже указывалось, большинство полимеров иолнмолекуляр-ны, т. е. представляют собой смеси полимергомологов. Такие смеси бывает необходимо разделить на более однородные по молекулярному весу части— фракции. Метод разделения полимеров па фракции называется фракционированием, или препаративным фракционирование^. Кроме того, существует так называемое аналитическое фракционирование, которое дает представление о фракционном составе полимера без его разделения на фракции.

Кроме описанных методов, для разделения полимеров на фракции применяют метод молекулярной хроматографии2- Ч

Фазораспределительная хроматография (ФРХ)—метод разделения полимеров путем распределения образца между растворителем и полимерной фазой очень высокого молекулярного веса, которой в виде тонкого слоя покрывают неактивный носитель, например стеклянные шарики диаметром 0,1 мм. Разделение становится более эффективным при понижении температуры растворителя, который необходимо поддерживать при температуре, лежащей ниже тета-температуры образца (рис. 4.7).

Для построения кривой ММР используют различные варианты метода фракционирования [5, 11, 12], основанного на зависимости растворимости одинаковых по химическому строению полимеров в одних и тех же растворителях от молекулярной массы. Более низкомолекулярные продукты растворяются значительно легче, чем высокомолекулярные. Для разделения полимеров на узкие фракции следует применять разбавленные (0,5-2 % масс.) растворы.

Интенсивность межмолекулярного взаимодействия является решающим фактором, лежащим в основе разделения полимеров на эластомеры, пластомеры и волокна. Высокомолекулярные соединения со слабыми межмолекулярными взаимодействиями (ПЭК менее 320 Дж/см3) являются эластомерами, однако при наличии в макромолекулах полярных атомов или групп каучуки могут обладать и более высокими значениями ПЭК. Для термопластов характерны величины ПЭК в интервале 320-420 Дж/см3. Полимеры с наиболее интенсивными межмолекулярными взаимодействиями, склонные к образованию упорядоченных областей, являются типичными волокнообразующи-ми, для них ПЭК может достигать 1000 Дж/см3 и более.

В последние годы все большее распространение получает хроматогра--фическое разделение веществ по их молекулярному весу, причем первое место среди таких вариантов хроматографии принадлежит гель-фильтрации на сефадексах65. Сефадекс представляет собой полусинтетический •сорбент полисахаридной природы, гранулы которого обладают порами определенного размера, так что диффузия внутрь этих гранул возможна только для молекул, величина которых не превышает величину пор. Поэтому сефадекс работает как своего рода «молекулярное сито», задерживающее проникающие внутрь гранул низкомолекулярные вещества и не задерживающее полимеры. Гель-фильтрация незаменима для быстрого •отделения полимера от низкомолекулярных примесей (неорганических солей, мономеров и т. д.). Ее применяют и для разделения полимеров, причем одновременно можно приблизительно оценить их молекулярный вес, так как существует набор сефадексов, различающихся величиной пор. Есть все основания полагать, что в химии полисахаридов этст перспективный метод будет находить все большее применение. Особенно интересным является использование сефадексов для разделения высоко- и низкомолекулярных осколков, образующихся при расщеплении биопо-.лимеров различными реагентами66'69, и для выделения полисахаридов из различных природных источников70- 71. Хроматография на модифицированных сефадексах, обладающих ионообменными свойствами, например на диэтиламиноэтилсефадексе, также может служить эффективным приемом фракционирования полисахаридов72; 73.

Фазораспределительная хроматография (ФРХ)—метод разделения полимеров путем распределения образцз между рзстворите-лем и полимерной фазой очень высокого молекулярного веса, которой в виде тонкого слоя покрывают неактивный носитель, например стеклянные шзрики диаметром 0,1 мм. Разделение становится более эффективным при понижении температуры растворителя, который необходимо поддерживать при температуре, лежащей ниже тета-температуры образцз (рис. 4.7).

Кроме описанных методов, для разделения полимеров на фракции применяют метод молекулярной хроматографии2''4.

Был предложен аппарат для" разделения полимеров винилпир-эолидона на фракции со сравнительно узкими пределами молекулярных весов [823. Фракционирование осуществлялось в раство-эе ацетона при различных температурах.

Как уже указывалось, большинство полимеров иолнмолекуляр-ны, т. е. представляют собой смеси полимергомологов. Такие смеси бывает необходимо разделить на более однородные но молекулярному весу части— фракции. Метол разделения полимеров па фракции называется фракционированием, или препаративным фракционированием1. Кроме того, существует так называемое аналитическое фракционирование, которое дает представление о фракционном составе полимера без его разделения на фракции.

Кроме описанных методов, для разделения полимеров на фракции применяют метод молекулярной хроматографии2''4.




Радикалов возникающих Раздробленном состоянии Разлагают прибавляя Различать первичные Различают первичные Различные аминокислоты Различные исследователи Различные комплексы Различные кристаллические

-
Яндекс.Метрика