19.20.21.22.23.24) Краткая характеристика давления. Единицы измерения. Классификация приборов по принципу действия и по роду измеряемой величины. Жидкостные, деформационные и электрические манометры.

Давление характеризуется отношением силы, равномерно рас­пределенной по площади и нормальной к величине этой площа­ди. Под абсолютным давлением в аппарате понимают полное давление жидкости или газа на его стенки; разность между ним (Р_абс.) и атмосферным давлением (Р_атм) при Р_абс > Р_атм назы­вается избыточным давлением Р_изб:

Р_изб = Р_абс - Р_атм., (6)

а при Р_абс < Р_атм - разрежением Ph:

Ph = Р_атм - Р_абс. (7)

В международной системе единиц (СИ) единицей давления является паскаль (Па). Применяются также следующие едини­цы: кгс/см²; мм. вод. ст.; мм. рт. ст. (1 кгс/см² = 9,8 · 10⁴ Па; 1 мм. вод. ст. = 9,8 Па; 1 мм. рт. ст. = 133,3 Па).

По принципу действия приборы для измерения давлений де­лят на: жидкостные, деформационные, грузопоршневые и элект­рические. По роду измеряемой величины различают сле­дующие приборы: 1) манометры - для измерения избыточных дав­лений; 2) вакуумметры - для измерения разрежений; 3) мановакуумметры - для измерения избыточных давлений и разрежений; 4) напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры - для измерения малых избыточных давлений и малых разрежений (до нескольких кПа); 5) дифференциальные манометры (дифманометры) - для измерения перепада (разности) давлений.

Жидкостные манометры. В этих приборах измеряемое давление или разре­жение уравновешивается гидростатическим давлением столба рабочей жидкости, в качестве которой применяют ртуть, воду, спирт и др. Существует разные жидкостные, манометры: U-образный манометр, чашечный манометр и манометр с наклонной трубкой, поплавко­вый и колокольный манометры, позволяющие регистрировать и передавать по­казания на расстояние.

Дифманометр ДТ-50 (рисунок 10) пред­назначен для технических измерений, разности давлений. Он представляет со­бой U-образный манометр, выполненный в виде двух стеклянных измерительных трубок 1, сообщающихся между собой клапаном и заключенных в металлические оправы.

_{Рисунок 10 - Дифманометр ДТ-50}

Деформационные манометры. В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов, дефор­мация которых, пропорциональная измеряемому параметру, че­рез рычаги передается на стрелку или перо прибора.

Достоинства: 1) простота и надежность конст­рукции; 2) наглядность показаний; 3) малые габариты; 4) высокая точность и 5) широкие пределы измерения.

В качестве чувствительных элементов используют одновитковую трубча­тую пружину, сильфон, мембранную коробку, многовитковую трубчатую пружину, вялую мембрану, жесткую мембрану.

Мембранный дифманометр ДМ (рисунок 12) является бесшкальным прибором с индукционным датчиком, работающим с вторичными дифференциально-трансформаторными приборами. Он предназначен для дистанционного измерения избыточных давлений, разрежений или перепадов давлений жидкостей, паров и газов. Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, помещенный в корпус и включающий мембранные коробки.

Грузопоршневые манометры. В этих приборах измеряемое давление определяется по величине нагрузки, воздействующей на поршень определенной площади.

Рисунок 11 - Трубчато-пружинный манометр с одновитковой трубчатой пружиной

Рисунок 12 - Мембранный дифманометр ДМ

Достоинства: 1) высокая точность (0,02; 0,05; 0,2) 2) широкий диапазон измерения (0,1 - 250 МПа). Обычно их применяют для градуировки и поверки деформационных манометров.

Грузопоршневой образцовый манометр МП-60, предназна­ченный для поверки технических манометров с одновитковой трубчатой пружиной, (рисунок 13).

Рисунок 13 - Грузопоршневой образцовый манометр

Электрические манометры. Действие этих приборов основа­но на зависимости электрических параметров преобразователя давления от величины измеряемого давления. К ним относятся: 1) пьезоэлектрические манометры; 2) манометры сопротивления; 3) ионизационные манометры; 4) радиоизотопные манометры.

25.26.27.28.29.30) ХАРАКТЕРИСТИКА РАСХОДА. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИБОРОВ. РАСХОДОМЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ, ДИНАМИЧЕСКОГО НАПОРА. РАСХОДОМЕРЫ ПОСТОЯННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ. РАСХОДОМЕРЫ ПЕРЕМЕННОГО УРОВНЯ. РАСХОДОМЕРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ.

Количество жидкости, газа или пара, проходящее через данное сечение трубопровода в единицу времени, называют расходом этого вещества (F).

Различают объемный и массовый расходы. Коли­чество вещества измеряют счетчиками, а расход - расходоме­рами. Различают: 1) расходомеры переменного перепада давления; 2) постоянного перепада давления; 3) переменного уровня и 4) электромагнитные.

Расходомеры переменного перепада давления. Основаны на том, что с изменением расхода вещества изменяется перепад давления, создаваемый неподвижным устройством, установлен­ным в трубопроводе, или элементом трубопровода. К этой груп­пе относятся расходомеры с сужающим устройством, с напор­ным устройством и другие.

Рисунок 14 - Расходомер переменного перепада давления:

а - схема расходомера; б, в - распределение скоростей w и давлений P в сужающее устройстве по длине трубопровода I. 1 - сужающее устройство; 2 - соединительные импульсные трубки; 3 - дифманометр; I – I сечение пото­ка, в котором еще не сказалось возмущающее воздействие сужающего устройствa; II – II - сечение потока в месте его наибольшего сжатия; III - III - сечение потока в место полного расширения после сужающего устройства

Комплект расходомера переменного перепада давления с сужающим устройством (рисунок 14, а) состоит из установленного на трубопроводе сужающего дроссельного устройства 1, соеди­нительных импульсных трубок 2 и какого-либо измерителя пе­репада давления, например, U-образного дифманометра 3.(или пневматического измерительного преобразователя перепада давления типа 13 ДД). При прохождении жидкости, газа или пара через сужающее устройство средняя скорость потока увеличивается (рисунок 14, б), и часть потенциальной энергии давления переходит в кинетическую. В результате этого статическое давление потока после сужающего устройства уменьшается, что вызывает перепад давления на нем (рисунок 14, в)

Перепад давления на сужаю­щем устройстве зависит от расхо­да протекающего вещества и мо­жет служить мерой расхода.

Измерение расхода вещества по методу переменного перепада давления возможно при соблюде­нии следующих условий:

а) поток заполняет все попе­речное сечение трубопровода;

б) поток является практически установившимся;

в) фазовое состояние вещества при прохождении через су­жающее устройство не изменяется (жидкость не испаряется, пар не конденсируется).

В расходомерах переменного перепада давле­ния в качестве нормальных сужающих устройств применяют диафрагмы, сопла и трубки Вентури. Для измерения перепада давления на сужающем устройстве используют дифманометры.

Расходомер с напорным устройством. Его действие базиру­ется на том, что изменение расхода вызывает изменение перепа­да давления, создаваемого напорным устройством в результа­те перехода кинетической энергии струи в потенциальную. На­порная трубка расходомера, располагаемая по оси трубопрово­да навстречу потоку, воспринимает полный и статический напоры, разность которых (динамический напор) измеряется дифманометром. Расходомеры с напорным устройством применяют для измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах больших диаметров и при больших скоростях потоков, а также в трубопроводах некруглого сечения.

Расходомеры постоянного перепада давления. Их действие основано на том, что из­менение расхода вещества вызывает вертикальное перемещение тела - поплавка, находящегося в потоке и изменяющего при этом площадь проходного отверстия прибора таким образом, что перепад давления на поплавке остается постоянным. К приборам этого типа относятся ротаметры, поплавковые расходомеры и другие.

Ротаметры выполняют в виде вертикальной конической, расширяющейся кверху трубки, в которой находится поплавок (рисунок 15).

Изменение расхода вещества вызывает перемещение поплавка в трубке на некоторую высоту; при этом изменяется площадь кольцевого зазора между поплавком и внутренними стенками трубки.

Рисунок 15 – Ротаметр с конической трубкой

Перепад давления на поплавке определяется его массой. При постоянной массе поплавка площадь кольцевого сечения между внутренними стенками трубки и поплавком пропорцио­нальна расходу вещества, протекающего по трубке.

Длина трубки ротаметра в 10 раз превышает его диаметр, что обеспечивает значительный ход поплавка.

Изготавливают ротаметры стеклян­ные с местными показаниями типов: PM – A - I, PM - II, PM - IV, PM - VI. Допустимое максимальное рабочее дав­ление ротаметров 0,6 МПа. Классы точ­ности: К = 2,5 – 4,0.

Поплавковые расходомеры имеют по­плавок конической формы, который вер­тикально перемещается внутри отвер­стия на небольшое расстояние (не более диаметра поплавка). Они снабжены дистанционной пневматической или электриче­ской передачами показаний на расстояние, являются бесшкаль­ными и работают в комплекте с вторичными приборами (ротаметр электрический РЭ, рисунок 16 и ротаметр пневматический РП, рисунок 17)

Рисунок 16- Ротаметр электрический РЭ:

1, 10 - входной и выходной штуцеры: 2 - диск; 3 - ко­нический поплавок; 4 – корпус; 5 - штеккерный разъем; 6 - винт установки нуля; 7 - разделительная трубка; 8 - плунжер; 9 - дифференциально-трансформаторная катушка

Расходомеры переменного уровня. Действие этих приборов основано на том, что изменение расхода вызывает изменение высоты уровня жидкости в сосуде при свободном истечении ее через отверстие в дне или боковой стенке сосуда. Они состоят из приемника - цилиндрического или прямоугольного сосуда с круглым отверстием для истечения (диафрагмой) в его дне, либо с щелевым отверстием для истечения в боковой поверхно­сти сосуда - и любого стандартного измерителя уровня. Расхо­домеры переменного уровня применяют для измерения расхо­дов агрессивных жидкостей, пульсирующих жидкостных пото­ков, а также газожидкостных смесей, находящихся при атмос­ферном давлении.

Рисунок 17 - Ротаметр с пневматической передачей

Электромагнитные расходомеры. Применя­ются для измерения расхода электропроводящих жидкостей. Принцип их действия основан на законе электромагнитной ин­дукции, в соответствии с которым в электропроводящей жидкости, движущейся по трубопроводу и пересекающей внешнее магнитное поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная средней скорости потока жидкости. Наводимая ЭДС измеряется вторичным прибором. Электромагнитные расходомеры позволяют измерять расход агрессивных, загрязненных и вязких жидкостей, а так же пульп.

Расходомер ИР-61 предназначен для измерения расхода электропроводящих жидкостей и пульп. Он состоит из первичного преобразователя - отрезка трубопровода длиной от 250 до 850 мм, и вторичного прибора. Диаметры условных переходов от 10 до 300 мм, класс точности 1.

34.35.36.37.38.39) ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ. УРОВНЕМЕРЫ ДЛЯ ЖИДКИХ И СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИБОРОВ. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ. ПОПЛАВКОВЫЕ УРОВНЕМЕРЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ. РАДИОАКТИВНЫЕ УРОВНЕМЕРЫ.

Приборы для измерения уровня жидкости подразделяют на указательные стекла, гидростатические, поплавковые, электрические и радиоактивные уровнемеры.

Указательные стекла. Их выполняют в виде стеклянной трубки либо одной или нескольких камер с плоскими стеклами, со­единенных с аппаратом. Указательные стекла применяют для местного измерения уровня в аппаратах, работающих при ат­мосферном или избыточном давлениях.

Гидростатические уровнемеры. Их действие основано на из­менении гидростатического давления столба жидкости при из­менении измеряемого уровня. Различают два вида гидростати­ческих уровнемеров: пьезометрические и дифманометрические.

Пьезометрические уровнемеры (рисунок 18, а) основаны на измерении давления воздуха или газа, барботирующего че­рез слой жидкости, уровень которой измеряют. Их часто при­меняют для определения уровня жидкостей, обладающих повы­шенной вязкостью. В дифманометрических уровнемерах (рисунок 18, б) уровень жидкости определяется по перепаду дав­лений столбов жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде.

Поплавковые уровнемеры. В этих приборах чувствительным элементом является плавающий поплавок, плотность которого меньше плотности жидкости, или погружной поплавок, плот­ность которого больше, чем плотность жидкости. В пер­вом из них поплавок следит за уровнем жидкости; второй работает по принципу изменения выталкивающей силы, действующей на поплавок. В уровнемерах с погружным поплавком последний удерживается в подвешенном состоянии при помощи дополнительного груза.

Рисунок 18 - Гидростатические уровнемеры:

а - пьезометрический; б - дифманометрический

Рисунок 19 - Уровнемер буйковый УБ-П

Уровнемер буйковый пневматический УБ-П (рисунок 19), вхо­дящий в систему ГСП, предназначен для контроля и регулирования уровня при работе в комплекте с вторичными приборами, регуляторами и другими устройствами автоматики. Уровнемер обеспечивает непрерывное преобразование значения уровня однородных не выпадающих в осадок и некристаллизующихся жидкостей в аналоговый унифицированный пневматический сигнал.

Уровнемер состоит из измерительного устройства и унифицированного пневмосилового преобразователя. Чувствительным элементом измерительного устройства является стальной ци­линдрический поплавок (буек) 1, помещенный внутри аппарата, в котором измеряется уровень.

Прибор питается сжатым воздухом давлением 0,14 МПа. Расход воздуха питания 3 л/мин. Выходной сигнал 0,02 - 0,1 МПа. Предельное расстояние передачи выходного сигнала 300 м.Плотность контролируемой среды 0,45 - 2,5 г/см³. Верхние пределы измерений уровня 0,02 - 16 м. Классы точности К = 1,0; 1,5.

Уровнемер буйковый электрический УБ-Э предназначен для тех же целей, что и уровнемер УП-Б. Прибор состоит из аналогичного измерительного устройства и электросилового преобразователя с усилителем. Электросиловой преобразователь выполнен в виде передаточного механизма и силового устройства об ратной связи с индикатором рассогласования. При изменении уровня перемещается погруженный в жидкость буек. При этом усилие, возникающее в измерительном устройстве, передается на электросиловой преобразователь, в котором создается момент, вызывающий незначительное перемещение через рычажную систему передаточного механизма плунжера индикатора рассогласования. Сигнал с последнего при помощи усилителя преобразуется в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока.

Питание прибора от сети переменного тока напряжением 220 В. Выходной сигнал 0 - 5; 0,20 мА. Плотность контролируемой среды 0,6 - 2,5 г/см³. Верхние пределы измерений уровня 0,02—16 м. Классы точности К = 1,0;1,5.

Электрические уровнемеры. Для измерения уровня жидких и диэлектриков применяют емкостные уровнемеры. Чувствительным элементом последних служит конденсатор, между вертикально установленными обкладками, которого находится жидкость. При изменении уровня жидкости изменяется емкость кон­денсатора, включенного в одно из плеч моста переменного тока, и на вход вторичного прибора подается сигнал, пропорциональ­ный измеряемому уровню. Емкостные уровнемеры можно также использовать для измерения уровня сыпучих сред.

Радиоактивные уровнемеры. Измерение уровня жидкости этими приборами основано на изменении интенсивности радио­активного излучения при прохождении его через слой жидко­сти. Источник и приемник излучения расположены снаружи, с противоположных сторон аппарата, уровень жидкости в кото­ром измеряется. Если уровень жидкости изменяется относитель­но линии, соединяющей источник и приемник излучения, то по­следний фиксирует различную интенсивность излучения. Изме­нение интенсивности излучения преобразуется в электронном блоке в электрический сигнал, который измеряется вторичным прибором. Радиоактивные уровнемеры применяют для измере­ния уровня в закрытых резервуарах, заполненных агрессивной или легковоспламеняющейся жидкостью, а также жидкостью под высоким давлением или при высокой температуре (расплав­ленные металлы).

40.41.42.43.44.45.46) МЕТОДЫ АНАЛИЗА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ. КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ГАЗОАНАЛИЗАТОРОВ: ТЕРМОКОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЕ, МАГНИТНЫЕ, ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЕ. АНАЛИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ. ХРОМАТОГРАФЫ.

Методы анализа для определения состава и физико-химических свойств веществ.

Анализируемые вещества обычно представляют собой смеси, состоящие из нескольких компонентов. Для определения соста­ва вещества и концентрации отдельных его компонентов при­меняют анализаторы, построенные, как правило, на косвенных методах анализа. Эти методы анализа основаны на использовании из­вестных взаимосвязей между искомыми параметрами и каким-либо физическим или физико-химическим свойством вещества при условии, что это свойство может быть измерено, а компо­нент, концентрация которого измеряется, отличается от остальных компонентов смеси хотя бы по одному физико-химическому свойству.

При автоматическом контроле физико-химических парамет­ров веществ получили распространение следующие методы ана­лиза:

химические, основанные на свойствах веществ, проявляемых ими в химических реакциях;

тепловые, основанные на изменении свойств газовых смесей в температурных полях в зависимости от их состава;

магнитные, использующие парамагнитные свойства ряда газов;

кондуктометрический, основанный на измерении концентра­ции растворов электролитов по их удельной электропровод­ности;

потенциометрический, предназначенный для растворов элек­тролитов и основанный на измерении электродных потенциа­лов - разности потенциалов, возникающей на границе раство­ра и электрода, погруженного в этот раствор;

оптические, в которых используются поглощение, преломле­ние или отражение электромагнитных волн различных областей спектра отдельными компонентами сложного вещества (спект­ральный, инфракрасный, микроволновый и колориметрический анализы);

электрохимический, который основан на различных электро­химических свойствах отдельных компонентов сложной смеси (электрометрический и полярографический анализы).

Классификация газоанализаторов

Химические газоанализаторы предназначены для определения объемного состава газовой смеси. Например, переносной химический газоанализатор ГПХ-3 предназначен для раздельного объемного определения содержа­ния в смеси диоксида углерода, кислорода и оксида углерода или непредельных углеводородов.

Данные газоанализаторы основаны на избиратель­ном поглощении компонентов смеси химическими реактивами либо на принципе сжигания горючих компонентов этой смеси.

Химические газоанализаторы применяют в лабораторной практике, а также при контрольных измерениях и поверке авто­матических газоанализаторов. Погрешность химических газо­анализаторов 0,1%.

В физических газоанализаторах для анализа газовой смеси ис­пользуют какое-либо физическое свойство смеси, изменяющееся в зависимости от содержания определенного компонента, например, теплопроводность, поглотительную способность газов, их магнитную проницаемость и. т. д.

Основные типы газоанализаторов

Термокондуктометрические газоанализаторы основаны на за­висимости теплопроводности анализируемой газовой смеси от концентрации определяемого компонента. Например, термокондуктометрический газоанализатор ТП-5501 пред­назначен для определения объемного содержания водорода, ди­оксида углерода или метана во взрывобезопасных бинарных смесях, а также для выдачи стандартных аналоговых электри­ческих сигналов. Газоанализатор является автоматическим при­бором непрерывного действия и состоит из датчика, через который продувается анализируемая газовая смесь, и вторичного прибора.

Теплопроводность газовой смеси сравнивают с теплопровод­ностью воздуха или другого газа и выражают в абсолютных или относительных единицах. Теплопроводность большинства газо­вых смесей λ_см с достаточной для практических целей точ­ностью можно рассчитать по уравнению:

(8)

где P₁, P₂, P₃.....P_n - содержание компонентов теплопровод­ностью λ₁, λ₂, λ ₃, ..., λ _n при условии, что Р₁ + Р₂ + Р₃ + . . . +P_n = 100%.

Для определения теплопроводности газовой смеси в камеру, через которую при постоянном расходе продувается эта смесь, помещают металлическую нить с большим температурным ко­эффициентом сопротивления и пропускают через нее электриче­ский ток. Температура и, следовательно, электрическое сопро­тивление нагреваемой током нити зависят от теплопроводности среды, окружающей нагретый проводник, от которой, в свою очередь, зависит теплоотдача в окружающую газовую среду. Таким образом, по изменению электрического сопротивления нити можно судить о концентрации анализируемого компо­нента.

Магнитные газоанализаторы применяют для определения со­держания кислорода в анализируемой газовой смеси.

Магнитные свойства газов (слабомагнитных веществ) ха­рактеризуются интенсивностью намагничивания I (в А/м), от­несенной к напряженности магнитного поля H (в А/м). Это отношение называют объемной магнитной восприимчивостью К_м= I/H.

Величина К_м для кислорода в десятки и сотни раз выше, чем для азота, водорода, диоксида углерода и др. Следовательно, если имеется газовая смесь, состоящая из кислорода и диамаг­нитных газов, то величина магнитной восприимчивости этой сме­си однозначно определяется содержанием в ней кислорода.

Большинство магнитных газоанализаторов основано на прин­ципе термомагнитной конвекции. Если в проточную камеру с неоднородным маг­нитным полем, где находится парамагнитный газ, поместить на­гретое тело, то при нагревании магнитная восприимчивость газа будет уменьшаться. Тогда более холодный газ, обладающий большей магнитной восприимчивостью, будет перемещаться в более сильное магнитное поле, вытесняя из него нагретый газ, т. е. появится термомагнитный конвективный поток. Интенсив­ность этого потока однозначно определяется магнитной воспри­имчивостью газа, значение которой в свою очередь зависит от содержания кислорода в анализируемой газовой смеси.

Например, термомагнитный газоанализатор МН5130-1 предназначен для непрерывного измерения концентрации (объемной доли) кислорода в двух- и трехкомпонентных газовых смесях и выда­чи стандартных электрических сигналов. Снабжен устройством сигнализации.

Оптико-акустические газоанализаторы основаны на свойстве газов и паров избирательно поглощать инфракрасное излучение определенной длины волны (от 0,76 до 750 мкм). В оптико-аку­стических газоанализаторах обычно используются лишь лучи с волнами длиной 2,5 - 25 мкм, излучаемые молекулами вслед­ствие их колебательного движения.

Явление избирательного поглощения описывается законом Ламберта - Бера, который для монохроматического излучения с длиной волны λ имеет вид:

С = (1/К_λl) Ig (I₀/I), (9)

где С - концентрация поглощающего вещества в пробе иссле­дуемого газа;

К_λ - коэффициент поглощения вещества при дли­не волны λ;

l - толщина слоя пробы (длина кюветы);

I_о, I - интенсивности излучения до пробы и после пробы.

В промышленных оптико-акустических газоанализаторах ин­фракрасного поглощения пробой исследуемого газа служит сложная газовая смесь, направляемая по кювете, через которую периодически пропускают поток инфракрасных лучей. При этом часть лучей поглощается, а часть поступает в чувствительный элемент, который связан с вторичным прибором. Например, оптико-акустический газоанализатор ОА-2209 предназначен для определения содержания в газовых смесях диоксида угле­рода. Он является автоматическим прибором непрерывного дей­ствия и состоит из блока приемника и вторичного прибора КСУ 2.

Анализы многокомпонентных смесей. Хроматографы.

Хроматографами называются приборы, предназначенные для анализа жидких многокомпонентных и газовых смесей методом хроматографического разделения. Метод состоит в том, что анализируемая смесь разделяется на составляющие компонен­ты при ее принудительном продвижении через слой неподвиж­ной фазы. Метод циклический, обладает высокой разделитель­ной способностью и позволяет производить качественный и коли­чественный анализы исследуемой смеси.

Для анализа газов используют способы газоадсорбционной и газораспределительной хроматографии. В первом из них подвижной фазой является газ, а не­подвижной - твердое измельченное вещество; во втором по­движной фазой служит газ, неподвижной - жидкость, нанесен­ная на пористую основу. В газоадсорбционной хроматографии разделение компонентов обусловлено их различной способ­ностью адсорбироваться на поверхности неподвижной твердой фазы, а в газораспределительной -неодинаковой их раствори­мостью в жидкой неподвижной фазе.

На рисунке 24 показана схема газоадсорбционного хроматографического разделения смеси газов на компоненты. Проба ана­лизируемой газовой смеси, состоящей из трех компонентов А, Б и В (рисунке 24 а), проталкивается каким-либо инертным газом, называемым газом-носителем, через длинную тонкую трубку - разделительную колонку, согнутую по спирали и заполненную измельченным адсорбентом.

Вследствие различной адсорбируемости компонентов смеси движение их в колонке замедляется по-разному. Чем больше сорбируемость молекул данного компонента, тем больше их торможение, и наоборот. Поэтому отдельные компоненты смеси продвигаются по колонке с разной скоростью. Через некоторое время (рисунке 24 б) вперед уйдет компонент В как менее сорбируемый, за ним компо­нент Б и, наконец, ком­понент А как более сор­бируемый и поэтому дви­жущийся медленнее остальных.

Рисунок 24 – Схема газоадсорбционного хроматографического разделения га­зовой смеси на компоненты

В следующий промежуток времени, вследствие разных ско­ростей движения, ком­поненты полностью раз­деляются (рисунок 24 в) и из хроматографической колонки по­следовательно выходят или газ-носитель, или бинарная смесь газ-носитель - компонент.

При анализе многокомпонентной газовой смеси из колонки выносятся компоненты в порядке возрастания их молекулярных масс. При определенных постоянных условиях разделения (тем­пература, расход газа-носителя, свойства адсорбента и т. д.) время прохождения каждого компонента через данную хроматографическую колонку и, следовательно, время его выхода посто­янно. Поэтому время выхода каждого компонента является ка­чественным показателем хроматографического анализа.

В качестве газа-носителя в газоадсорбционной хроматогра­фии применяют азот, гелий, воздух и другие газы; в качестве адсорбента (неподвижной фазы) используют активный уголь, силикагель, алюмогель, оксид магния и т. п.

Результаты анализа фиксируются вторичным регистрирую­щим прибором. Хроматограмма анализируемой смеси представ­ляет собой кривую с рядом пиков.