49. Назовите основные характеристики адсорбционных процессов и адсорбентов.

Основные сорбционные характеристики

К ним относятся: коэффициенты распределения , , , селективности, концентрирования К_конц, а также степень извлечения R, время t_конц и эффективность СЕ концентрирования. Все указанные параметры связаны друг с другом. Обычно используют какой-то один из параметров, вводя ограничения на другие.

Для характеристики распределения обычно используют как общепринятый ( ), так и объемный коэффициент распределения (D_V):

Связь между обоими видами коэффициентов распределения передается соотношением =D_V/ρ, где ρ – плотность слоя сухого сорбента.

При всех прочих равных условиях сорбенты отличаются удельной поверхностью. Поэтому при сопоставлении их сорбционной способности количество поглощенного вещества относят к единице поверхности (м²).

Часто называют абсолютной величиной адсорбции и рассматривают как физико-химическую константу адсорбционной системы. При постоянных значениях Р и Т она зависит только от химической природы ее компонентов.

Сорбционную способность адсорбента характеризуют емкостью – числом молей вещества, адсорбированного 1 г сорбента. Различают полную и реальную, называемую также статической, емкость. Методика их определения регламентируется ГОСТ 20255.1-89 и 20255.2-89 соответственно.

Полная емкость ПОЕ указывает на количество вещества, содержащегося в сорбенте в условиях насыщения, а реальная – в условиях, не обеспечивающих его достижение. При использовании в качестве сорбентов ионообменников полная емкость определяется концентрацией функциональных групп, способных к ионному обмену.

где – концентрация сорбируемого компонента в исходном и равновесном растворе после сорбции в статических условиях;

m_т – масса ионобменной смолы, контактируемой с объемом раствора V_ж .

При пропускании через сорбент раствора с сорбируемым веществом последнее может оказаться в выходящем растворе до того, как будет достигнуто состояние полного насыщения, т.е. до момента, когда извлечение сорбентом падает ниже определенной допускаемой величины. В этом случае рассматривают емкость сорбента до «проскока» и называют ее динамической обменной емкостью (ДОЕ).

где V_пр – объем раствора с концентрацией сорбируемого компонента - до достижения в фильтрате концентрации ;

m_s – масса ионообменной смолы, контактируемой с объемом раствора V_пр .

ДОЕ является и емкостной и кинетической характеристикой ионообменника. Чем меньше отличается ДОЕ от ПОЕ, тем выше применимость ионообменника в динамическом режиме.

В последнее время немаловажное значение приобретает такой параметр как производительность концентрирования, который показывает продолжительность (время) стадии сорбционного концентрирования. Для анализа очень важно, чтобы это время было сопоставимо (лучше близко) со временем непосредственного определения компонента.

Табл. 1. Свойства силикагелей, используемых в ВЭЖХ

Сорбент	Syд, м2/г		Dч, мкм	Vуд см3/г			рН водной суспензии		Форма частиц
Силасорб 600	300—550;	5;7; 10					—		Нер.
Силикагель КСК	250—350	12—15			1,0—1,2	—		Нер.
Силикагель КСК	650					—		Нер
Синхропак	60—50	6			—	—		Сфер.
Супелкосил	170	30			1,3	—		Сфер.
Сферисорб	220	8			0,6	9.5		Сфер.
Ультрасил	—	12			—	—		Нер.
Ультрасфер	—	12			—	—		Сфер.
Унисфер	300	10			—	6,5—7,5		Сфер.
Хромосфер	100	12			0,7	—		Сфер.
Эконосфер	200—250	8—10			—	—		Сфер.
Эконосил .	450	6			—	—		Сфер.
Эрбасил	300	5			0,1	—		Нер.