Книга посвящена рассмотрению современного состояния важнейших быстрых методов разделения и анализа газовых смесей — газовой хроматографии. Большой интерес представляет описание конструкции хроматографи-ческих колонок и материала, относящегося к различным сортам инертных носителей. Рассматривается практическое применение метода: разделение парафинов с нормальной и разветвленной цепью на молекулярных ситах, анализ изомеров фракций С5 — С8 насыщенных углеводородов, определение высококипящих углеводородов Сао—С34- Ценный материал приведен в главах, посвященных разделению карбоновых кислот и их сложных эфи-ров, анализу аминов, пиридинов, спиртов, фенолов, гало-идопроизводных и т. д.
К книге приложены таблицы, содержащие значения удерживаемых объемов и коэффициентов селективности ряда наиболее употребительных неподвижных фаз для большого числа соединений различных классов.
Книга представляет собой ценное пособие для исследователей и технологов, работающих в области использования природнТых и промышленных газов и переработки нефти.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Автор книги «Хроматография газов» поставил перед собой задачу изложить основы теории и практического применения хроматографического метода анализа и разделения газовых смесей. Значительное место в книге занимают вопросы, связанные с описанием отдельных элементов хрома-тографической аппаратуры: колонок, термостатов, детекторов, впускных и вымораживающих устройств, а также вопросы влияния основных параметров процесса на полноту хроматографического разделения и точность анализа.
Свидетельством широкого размаха, который приобрел хроматографический анализ в различных отраслях науки и техники, является описанное в книге применение газовой хроматографии к разделению изотопов, благородных газов, вредных микропримесей в воздухе из выхлопных газов автомобилей, анализу сигарного дыма, применение хроматографии для определения молекулярного веса газов, коэффициентов распределения и т. д. Весьма интересно применение препаративной хроматографии для получения индивидуальных соединений высокой степени чистоты.
Приложение, составляющее около 30—40% объема книги, содержит 20 таблиц, в которых систематизирован огромный материал по значениям удерживаемых объемов и коэффициентов селективности ряда наиболее часто используемых неподвижных фаз для большого числа соединений различных классов.
К недостаткам книги следует отнести весьма фрагментарное изложение теории хроматографических процессов и смежных с ними процессов адсорбции и растворения. Не рассмотрены более поздние работы советских ученых по влиянию термических (Жуховицкий А. А., Туркельта-уб Н. М.), диффузионных и кинетических (Бреслер С. Е., Туницкий Н. Н.) факторов на эффективность работы раз-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ......................• 5
Предисловие автора .................... 7
Введение
1. Хроматографические методы................ 9
2. История хроматографии................... 12
3. Основы газохроматографической техники и некоторые важные для практики понятия............... 16
/. Теоретический анализ
1. Разбивка колонки на теоретические тарелки....... 20
2. Уравнение ван Деемтера.................. 23
3. Определение физико-химических констант методом хрома-
тографии газов...................... 24
а) Определение коэффициентов активности по Квантесу
и Рийндерсу....................... 24
б) Вычисление коэффициентов распределения и теплот растворения....................... 25
4. Сравнение эффективности дистилляционных и хромато-
графических колонок ................... 27
//. Разделительные колонки для хроматографии газов
1. Геометрия разделительной колонки............ 28
а) Изготовление прямых вертикальных колонок .... 29
б) Изготовление спиральных колонок . ........ 31
2. Адсорбенты для хроматографии газов........... 31
3. Переход от адсорбционной хроматографии к распреде-
лительной .......................... 33
4. Неподвижная фаза в газораспределительной хроматографии............................. 34
а) Носитель для жидкой фазы.............. 34
б) Жидкая фаза...................... 37
в) Селективность жидкой фазы............. 39
5. Хроматографические колонки высокой эффективности . . 41
///. Аппаратура для хроматографии газов \
1. Газ-носитель, измерение перепада давления и скорости по- ;
тока............................ 51
2. Введение пробы....................... 53
а) Ввод газов....................... 54
б) Впрыскивание жидкостей с помощью микрометрических шприцев...................... 55
в) Приспособление для ввода жидкостей и газов .... 56
г) Другие приспособления для ввода пробы......57
3. Устройство для определения разделенных газов .... 57
а) Физические детекторы................. 60
б) Физико-химические детекторы............. 63
в) Биологические детекторы............... 65
4. Регистрирующие приборы, самописцы.......... 65
5. Термостаты.......................... 66
а) Термостаты с кипящей жидкостью . ..-.. ...... 67
б) Термостаты без абсолютного терморегулирования . . 67
в) Жидкостные термостаты................ 68
г) Воздушные термостаты с абсолютным терморегулированием и циркуляцией воздуха........... 68
6. Устройства для улавливания и фракционирования . . 70
7. Общее расположение отдельных узлов в газовых хромато-
графах ........................... 72
IV. Практическое применение хроматографии газов
1. Основы качественного анализа и идентификации ... ' 79
2. Основы количественного анализа............. 82
а) Количественный анализ с помощью титрационных детекторов, измерения объема или давления. ... 82
б) Количественный анализ с измерителем плотности
газа........................... 83
в) Количественный анализ с ионизационными камерами, содержащими р-излучатель.......... 83
г) Количественный анализ пламенным детектором Скотта......................... 83
д) Количественный анализ с ячейкой для измерения теплопроводности ................... 84
е) Требования к аппаратуре для количественного анализа.......................... 86
ж) Устойчивость нулевой линии и чувствительность детекторов ....................... 86
3. Анализ углеводородов и нефтей.............. 87
а) Газоадсорбционная хроматография углеводородов . . 88 а) Разделение углеводородов Cj—С4 на различных адсорбентах при непрерывном повышении температуры....................... 88
Р) Разделение углеводородов С5 и С6 на активном угле, обработанном скваланом (Разделение 2,3-ди-метилбутана и 2-метилпентана)........• • 91
у) Адсорбционная хроматография низших—углеводородов с углекислым газом в качестве газа-носителя (метод Янака)................ 93
б) Применение цеолитов (молекулярных сит) в хроматографии газообразных углеводородов..... 93
е) Разделение на молекулярных ситах углеводородов
нормального и изостроения............ 94
|) Разделение олефинов и парафинов на цеолитах. Определение малых количеств парафинов в технических олефинах................ 94
б) Газораспределительная хроматография углеводородов ........................... 96
а) Селективность неподвижной жидкой фазы и выбор
фазы для разделения............... 97
Р) Практические примеры.............. 101
4. Галогенированные углеводороды............. 115
а) Анализ технического 1,2-дихлорэтана....... 117
б) Анализ броморганических соединений, образовавшихся и активированных при нейтронной бомбардировке ........................ 119
5. Карбоновые кислоты и эфиры карбоновых кислот ... 119
а) Разделение алифатических монокарбоновых кислот 120 а) Приготовление фаз для разделения жирных кислот 121 Р) Подготовка исследуемой пробы к количественному анализу.................... 121
б) Разделение метиловых эфиров алифатических карбоновых кислот.................... 123
а) Приготовление эфиров............... 123
В) Фазы для разделения метиловых эфиров .... 123
в) Исследование обмена жирных кислот и анализ природных жиров..................... 124
г) Определение боковых цепей ароматических соединений путем их озонирования и хроматографии газов 126
д) Разделение дикарбоновых и оксидикарбоновых кислот 127
е) Разделение эфиров карбоновых кислот (пластификаторы) ......................... 128
6. Разделение аминов и гомологов пиридина....... 129
а) Изготовление разделительных колонок и разделение ........................... 129
б) Идентификация первичных, вторичных и третичных аминов с помощью различных жидких фаз . . 130
в) Положение заместителя в ароматических аминах
и значения VR.................... 131
7. Анализ спиртов и фенолов................ 132
а) Спирты........................ 132
б) Фенолы........................ 133
в) Практические примеры................ 134
8. Разделение альдегидов, кетонов и простых эфиров . . . 135
9. Анализ производных аминокислот и метиловых эфиров
Сахаров.......................... 135
10. Органические соединения серы........ . . 139
11. Анализ эфирных масел и ароматических веществ (тер-
пены и родственные им соединения).......... 142
12. Газовый анализ (благородные газы, светильный газ,
водород, азот, метан, окислы азота).......... 145
а) Определение водорода, кислорода, азота, метана и окиси углерода с помощью молекулярных сит; анализ газов сжигания.......~......... 146
б) Разделение кислорода, азота, окислов азота и окислов углерода на силикагеле............ 147
в) Анализ городского газа, светильного газа, газа сухой перегонки бурого угля............ 148
г) Определение благородных газов.......... 149
д) Стандартное определение водорода и метана в рудничном газе...................... 149
е) Определение водорода в воде............ 150
ж) Разделение изотопов методом хроматографии газов...................,....... 151
з) Прочие применения в газовом анализе....... 151
13. Неорганические соединения (соединения кремния, бора
и галогенов)....................... 151
а) Разделение гидридов бора.............. 152
б) Разделение силанов.................. 152
в) Разделение межгалоидных и других галоидных соединений ........................ 153
14. Анализ загрязнений воздуха, выхлопных газов и сигар-
ного дыма......................... 153
15. Анализ растворителей................... 154
16. Определение легколетучих компонентов в высококипящих
жидкостях......................... 158
17. Анализ соединений большого молекулярного веса путем
определения продуктов пиролиза ........... 159
13. Определение молекулярного веса с помощью прибора
для измерения плотности газа (газовые весы) .... 160
19. Предварительное включение реакционных сосудов и
кинетические исследования ............... 161
20. Хроматография газов как вспомогательный препара-
тивный метод...................... 162
21. Хроматография газов для контроля производственных
процессов.......................... 165
Приложение
I. Таблицы удерживаемых объемов и коэффициентов селективности .......................... 167
//. Конструкция и принцип действия детекторов...... 223
1. Ячейки для измерения теплопроводности (камеры с-
нитью накала)...................... 223
2. Ячейки для измерения теплопроводности на термисторах 233
3. Газовые весы Мартина и Джемса............ 234
4. Ионизационная камера с [5-излучателем........ 238
5. Ионизационная камера по Раису и Брайсу • . . . . 241
6. Газоразрядная трубка .................. 243
7. Детектор контактной разности потенциалов по Филлипсу 243
8. Акустический газоанализатор.............. 245
9. Измерение объема и давления газа........... 245
10. Определение радиоактивных веществ сцинтилляцион-
ными счетчиками и счетчиками Гейгера....... 248
11. Прочие детекторы, работа которых основана на физи-
ческих свойствах..................... 250
12. Детекторы сжигания.................... 250
13. Детекторы для определения функциональных групп 256
14. Биологические объекты в качестве детекторов..... 259
Литература............................ 260
Цена: 150руб.
