LABORATORNÕ PĸÕSTROJE A POSTUPY

Chem. Listy 96,150 ñ 155 (2002)
LaboratornÌ p¯Ìstroje a postupy
2000
R, mV
1500
1000
500
A
C
0
0
B
1µ
l
K max
0,8 µ l
0,6 µ l
0,4 µ l
0,2 µ l
0,1 µ l
D
1
2 3
t, min
Obr. 3. Kumulovan˝ soubor eluËnÌch pÌk˘ sorb·tu demonstrujÌcÌ
z·vislosti odezvy detektoru R navelikosti jeho pulsnÏ d·vkovanÈho
mnoûstvÌ
p¯Ìprava a lokalizace katalyz·toru v chromatografickÈ kolonÏ
p¯Ìprava povrchu nebo aktivace sorbentu in situ
TPD mϯenÌ
sycenÌ center sorbentu sorb·tem p¯i definovanÈ teplotÏ
v˝plach trasy a desorpce slabÏ v·zanÈho sorb·tu
mϯenÌ TPD spekter sorb·tu a jejich interpretace
Tabulka I
SloûenÌ a technickÈ charakteristiky studovan˝ch katalyz·tor˘
Parametry
CHEROX
46-00 46-01
SloûenÌ [hm.%] CuO 39,3 37,0
CaO 4,6 5,4
Fe 2
O 3
ñ 5, 7
SiO 2
/MgO 1,8 6,0
Celkov˝ specifick˝ povrch [m 2 ñ1
. g kat ] 297 109
Celk. spec. povrch po aktivaci [m 2 ñ1
. g kat ] 209 75
2
Specifick˝ povrch mÏdi [ m
ñ1
.g ] 48,1 17,2
lenÈ konstantnÌ teplotÏ byly p¯i tÈûe teplotÏ do proudu He
(0,7 l.h ñ1 ) postupnÏ vst¯ikov·ny d·vky sorb·tu,jejichû velikost
se p¯i pouûitÌ FI-detektoru pohybovala v rozmezÌ 0,1ñ1 µl.
V uvedenÈm rozsahu je odezva detektoru line·rnÌ a k jeho
kalibraci byla pouûita metoda popsan· v pr·ci Volfa 12 .
EluËnÌ pÌky,zÌskanÈ po aplikaci r˘zn˝ch d·vek sorb·tu
(0,1ñ1 µl),byly za ˙Ëelem poËÌtaËovÈho zpracov·nÌ experiment·lnÌch
v˝sledk˘ kumulov·ny do jedinÈho souboru. Maximy
jednotliv˝ch pÌk˘ je n·slednÏ prokl·d·na k¯ivka K max
reprezentujÌcÌ desorpËnÌ vÏtev eluËnÌho pÌku (obr. 3). Hodnoty
parci·lnÌho tlaku sorb·tu (p s
) a jemu odpovÌdajÌcÌ vratnÏ sorbovanÈ
mnoûstvÌ (q s
) byly urËov·ny v˝poËtem z d·le uveden˝ch
vztah˘ 1ñ2a,b. Mϯen˝mi parametry byly plocha pod
k¯ivkou K max
(S A
),nav·ûka katalyz·toru (w),teplota sorpce
(T s
) a pr˘tok nosnÈho plynu (F).
p S
= (h.c.RT) / (s.F) (1)
q S
= S A
/ (s.w.S S
)
s = (M S
/ ρ S
).x
TPD spektra
Cu
(2a)
(2b)
Metoda tepelnÏ programovanÈ desorpce sorb·t˘ slouûÌ ke
studiu acidobazick˝ch vlastnostÌ povrchu tuhÈ f·ze. JejÌ prin-
Cu
Obr. 4. Postup mϯenÌ TPD spekter sorb·tu
Tabulka II
Zp˘sob aktivace mÏdÏn˝ch nosiËov˝ch katalyz·tor˘
Doba Teplota Pr˘tok plynu [l.h ñ1 ] a Parc. tlak
[h] [∞C] He H 2
vodÌku
[kPa]
1 220 11,4 0,6 »5
1 220 5,4 0,6 »11
2 220 0 3,6 101,3
2 250 0 3,6 101,3
a Mϯeno za laboratornÌ teploty
cip spoËÌv· v detekci molekul sorb·tu,pop¯. jejich Ë·stÌ (nutnÈ
uûitÌ MS-detektoru),uvolnÏn˝ch desorpcÌ z povrchu sorbentu
p¯i line·rnÏ vzr˘stajÌcÌ teplotÏ. StandardnÌ postup mϯenÌ TPD
spekter bazickÈho nebo kyselÈho sorb·tu je v˝stiûnÏ pops·n
n·sledujÌcÌm blokov˝m schÈmatem (obr. 4). MϯenÌ sorpËnÌch
charakteristik sorbentu p¯edch·zÌ ˙prava jeho granulometrie,
plnÏnÌ do adsorpËnÌ n·dobky,lokalizace n·dobky v peci a po
vloûenÌ pece do termostatu chromatografu jejÌ p¯ipojenÌ k detekËnÌmu
systÈmu. Vzorek sorbentu je p¯ed mϯenÌm TPD
spekter nejprve aktivov·n; v z·vislosti na jeho typu je aktivace
in situ realizov·na v inertnÌ,oxidaËnÌ nebo redukËnÌ atmosfÈ-
¯e. N·sleduje sycenÌ jeho povrchu sorb·tem v proudu nosnÈho
plynu a po nÏm v˝plach sorb·tu z objemu za¯ÌzenÌ a fyzik·lnÏ
v·zanÈho sorb·tu z povrchu sorbentu. KoneËn· f·ze mϯenÌ
sest·v· z nastavenÌ pr˘toku nosnÈho plynu a spuötÏnÌ programu
regul·toru oh¯evu pece zajiöùujÌcÌho line·rnÌ n·r˘st teploty,nejËastÏji
rychlostÌ v rozmezÌ 5ñ10 K.min ñ1 . Pr˘bÏh sycenÌ,
v˝plachu a TPD sorb·tu je s vyuûitÌm softwaru CSW fy Apex
zaznamen·v·n na monitoru a ukl·d·n do pamÏti poËÌtaËe.
Sorbenty
Ke studiu sorpËnÌch vlastnostÌ byly jako sorbenty pouûity
vzorky komerËnÌch katalyz·tor˘ CHEROX 46-0X (X = 0 a 1)
152