
- •УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
- •Томск – 2006
- •КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
- •Учебное пособие
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.2 Процессы массопередачи
- •1.3 Химические процессы
- •2 ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ, РАЗДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
- •2.1 Процессы измельчения и рассеивания твердых тел
- •2.2 Общая характеристика чистоты вещества
- •2.3 Общая характеристика процессов разделения и очистки
- •2.4 Сорбционные процессы
- •2.4.1 Адсорбция
- •2.4.2 Ионный обмен
- •2.4.3 Хроматография
- •2.5 Процессы жидкостной экстракции
- •2.6 Кристаллизационные процессы
- •2.7 Процессы перегонки через газовую фазу
- •2.9 Другие процессы разделения и очистки веществ
- •3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ
- •3.1 Образование кристаллических зародышей и стеклование
- •3.2 Механизм и кинетика роста кристаллов
- •3.3 Получение кристаллов из твердой фазы
- •3.4 Получение кристаллов из расплавов
- •3.4.1 Метод нормальной направленной кристаллизации
- •3.4.2 Метод вытягивания кристаллов из расплавов
- •3.4.3 Выращивание кристаллов методом зонной плавки
- •3.5 Получение кристаллов из газовой фазы
- •3.6 Эпитаксиальные процессы
- •3.7 Получение профильных монокристаллов
- •4.1 Распределение примесей в выращиваемых кристаллах
- •4.1.2 Распределение примесей при зонной плавке
- •4.2 Методы получения однородно легированных кристаллов
- •4.2.1 Сегрегационные методы выравнивания состава кристаллов
- •5 ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА И СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
- •5.1 Строение и свойства стекол
- •5.1.1 Получение стекол
- •5.2 Получение ситаллов
- •5.3 Основы технологии керамических материалов
- •5.3.1 Получение керамических материалов
- •5.3.2 Методы формования заготовок керамических изделий
- •ЛИТЕРАТУРА
56
2.4.3 Хроматография
Хроматография получила свое название от греческих слов«хрома» (цвет)
и «графо» (пишу), что буквально означает «цветопись». Хроматография в на-
стоящее время широко применяется для глубокого разделения и очисткиве ществ.
Все хроматографические методы основаны на различии в сорбируемости
компонентов разделяемой смеси на сорбенте. Это приводит к различной скоро-
сти перемещения компонентов разделяемой смеси при движении ее через -по ристую сорбционную среду. Таким образом, обязательным условием разделе-
ния является избирательность и обратимость процесса сорбции компонентов смеси. Скорость передвижения каждого компонента смеси обратно пропорцио-
нальна степени сорбции. В результате различной скорости перемещения ком-
понентов смесь делится на ряд полос и зон, образуя хроматограмму. Разделен-
ные компоненты затем механически отделяют друг от друга.
Таким образом, хроматографическим методом можно назвать такой -ме
тод разделения, при котором разделяемые компоненты распределяются между
двумя фазами — неподвижным слоем твердого поглотителя, обладающего
сильно развитой поверхностью, и потоком жидкого раствора или газовой сме-
си, как бы фильтрующимся через неподвижный слой.
По агрегатным состояниям разделяемой смеси и поглотителя различные хроматографические методы можно разделить на четыре вида (табл. 2.1).
Процессы хроматографического разделения существенно различаются по
форме осуществления. Основными методами жидкостно-адсорбционной хро-
матографии являются проявительный, вытеснительный и фронтальный. Рас-
смотрим их на примере разделения смеси, состоящей из двух компонентов А и В, причем вещество В адсорбируется сильнее, чем вещество А.
Проявительный метод(метод промыванием) состоит в том, что в верх-
нюю часть колонки с адсорбентом вводят разделяемую смесь А+В, которая тут
57
же адсорбируется. Затем через колонку пропускают жидкость (проявитель Е),
Таблица 2.1
Виды хроматографических методов
Вид |
хромато- |
Жидкостно- |
Газоадсорб- |
Жидкостная |
Газожидко- |
|
|
|
графического |
адсорбционная |
ционная |
распредели- |
стная |
|
|
||
метода |
|
|
|
тельная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
Неподвижный |
Твердое тело |
Твердое |
тело |
Жидкий |
поглотитель |
|
||
слой |
|
|
|
твердом носителе |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Подвижный |
Жидкость |
Газовая |
Жидкость |
Газовая |
|
|||
слой |
|
|
смесь |
|
|
смесь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
адсорбирующуюся слабее обоих компонентов смеси В. Проходя через слой, со-
держащий адсорбированные компонентыА и В, проявитель будет вымывать постепенно из него оба компонента, но преимущественно компонентА, по-
скольку он адсорбируется слабее. В результате через некоторое время будет на-
блюдаться разделение компонентов А и В по различным зонам адсорбции (рис. 2.4,а). В конце концов компоненты А и В выводятся из колонки промывающей жидкостью порциями, отделенными одна от другой чистым проявителем.
Вытеснительный метод(или вытеснительное проявление) отличается от предыдущего тем, что в качестве промывающей применяется жидкость(вытес-
нитель D), которая адсорбируется сильнее, чем компоненты А и В. Вследствие этого происходит вытеснение жидкостьюD обоих компонентов А и В с адсор-
бента, причем компонент А вытесняется быстрее. Это приводит к разделению компонентов (рис. 2.4,б), причем наряду с зонами, содержащими компоненты А и В в отдельности, будет существовать ипромежуточная зона, где они содер-
жатся оба. При дальнейшем проведении процесса вытеснения некоторую часть компонентов на выходе из колонки можно получить в чистом виде, но некото-
рая часть так и останется в смеси.