汽液相平衡分析仪

什么是汽液相平衡？汽液相平衡，即汽相与液相间的相平衡。对于二元或者多元体系的混合物，在封闭条件下，存在汽-液两相共存的现象，一定的温度和压力下，两相达到一种动态平衡时，即该混合物的汽相和液相组成趋于稳定，不随时间变化，此时这种动态平衡即为该混合物在该条件下（一定温度和压力）的汽液相平衡。为什么要收集汽液相平衡数据？1. 相平衡在自然界和工业界都是非常重要的，在石油和化工领域有重要指导意义。物质的相平衡并不是独立的，而是与空间、压力、温度和组成相关。相平衡研究从二元体系的汽液相平衡到多元体系的相平衡慢慢发展。虽然二元或者三元组分的相平衡只是实际情况的一种简化，因为在通常情况下，会有更多组分是共同存在的。但是，相关研究表明这些二元或三元组分的相平衡数据对于多元体系的相平衡研究是有代表性和指导意义的。2. 作为化工热力学的主要研究内容之一，测量、关联和推算不同体系在不同条件下的理化性质具有重大意义。其中，相平衡研究在化工热力学研究领域占有重要位置。作为化工基础数据的重要组成部分，相平衡数据具有重要的理论和实际价值。相平衡数据不仅对化工设备选型有重大意义，而且对分离单元等操作过程的设计也非常重要，如精馏、萃取和结晶等过程。相平衡数据对化工过程工艺的优化，如温度、压力等条件的选取也具有指导意义。对生产装置的设计与评估、相平衡理论的发展，这些都需建立在相平衡数据的测定和研究的基础之上。3. 二元或多元体系混合物的汽液相平衡是确定理论蒸馏级数及其他蒸馏条件的重要基础。 图1：相图与蒸馏理论塔板数的关联尽管通过文献查询、理论计算能得到大量的汽液相平衡数据，但随着化工生产的不断发展，这些数据远不能满足需求。许多物系的相平衡数据，很难由理论直接计算得到，须由实验测定分析。因此，越来越多的学者通过实验获取或验证相平衡数据。鉴于此，相平衡装置是化工实验室必备的基础设备。如何测定汽液相平衡数据？目前最常用测定汽液相平衡的方法是循环法——即在常压或减压条件下，采用玻璃制作的平衡釜，利用循环法建立体系相平衡，从而获得汽液相平衡数据。 图2：罗斯釜（Rose Kettle）1-釜液 2-加热丝 3-液相取样口 4-液相液体 5-汽液提升管 6-汽液分隔器7-温度计套管 8-汽相取样口 9-汽相冷凝液 10 -球形冷凝管 11-加料口汽液相平衡时同时进行汽相和液相双循环，从而使汽液两相的平衡时间变短，尽可能缩短实验时长，提高实验效率。汽液相平衡实验常用到的玻璃平衡釜主要为罗斯釜(如上图所示）。在工作时，罗斯釜的釜内循环为： 物料在釜内的底部被加热至沸腾→汽液相混合物通过汽液分隔器→液体完成回到釜内，完成液体循环→汽相通过球形冷凝器冷凝回到釜底，完成回流。由循环法测定汽液相平衡数据的方法有很多，我们提到的罗斯釜也是基于该原理，基本原理如下图3所示：由A到B为蒸汽循环线，B到A为液体循环流，在到达平衡时，A和B容器的组分不随时间变化，这时从中取样并进行GC分析组成，即可以得到一组汽液相平衡数据。 图3：循环法的工作原理在进行汽液相平衡实验时往往遇到以下问题：● 因样品组成沸点较高，常压条件已不能满足使用要求，要求装置配备真空系统，同时也要求装置的密封性和完整性；● 对于一些气体样品，常温常压不能进行测试，要求装置配备过压系统，也要求装置的密封性和耐压性；● 建立相平衡的速度慢，而且没有配备双循环的冷凝装置，导致汽相有可能混入小液滴，液相有可能出现返混；● 需要大量且繁琐的重复性验证实验，耗时耗力，要求装置自动化程度高；● 取样效率低，而且准确度和重复性都不好，特别是真空或者过压操作时。这些问题，Pilodist自动汽液相平衡装置VLE110统统可以解决！ Pilodist 自动汽液相平衡装置VLE11001 相平衡装置配备真空操作模块、过压操作模块以及相平衡釜的伴热装置，最 低真空度到1mbar，过压操作到3bar（绝压）。02 相平衡装置需为一体化设计，集成相平衡釜、混合室、加热系统、汽液两相冷却系统等，其中相平衡釜为双层夹套设计，且外层镀银，尽可能维持绝热操作。03 仪器特有的设计，样品在进入相平衡釜之前，汽液混合物在扩展交换区强烈传质，使得汽液两相之间能迅速达到平衡，汽液分离室的设计维持液滴不会进入汽相，液相出来后不会返混。而且汽液两相可单独取样，均为液体，方便GC进样分析。 图4：VLE循环主体结构图仪器能够迅速的达到相平衡状态：这是由于体系中同时有汽相和液相两相在体系内循环，在冷凝后，同时回到混合仓内（1.1）中。在进入汽液分离室之前（1），汽液相的混合物会经过一个加长的接触区域（1.2）以保持汽液间进行强烈的传质，该汽液分离室的设计可以有效的避免液相被夹带进入汽相。随后经过各自的冷凝器，汽相和液相又会回到混合仓中。04 仪器配备相平衡控制系统，基于windows操作系统的相平衡控制软件，操作简便，过程参数可追溯，查看过程压力稳定性；可显示设置值和实际值；控制加热温度、真空度、控制电磁阀取样等。同时配备工业触摸屏，防尘和防水等级为IP65。 图5：VLE控制系统参数设置 图6：IP65工业触摸屏05 三种取样方式收集汽相、液相样品，通过控制电磁阀分别从汽相或液相取样；也可以使用气密性的注射器直接从流体循环回路中抽取汽液两相样品；针对存在混溶间隙的样品可以通过取样针取样。● 通过控制电磁阀，分别从接收器5A汽相取样，接收器5B液相取样；● 通过气密性注射器，分别从1.15汽相取样口取样，1.16液相取样口取样；● 针对不互溶体系，可以用取样针从取样口1.5汽相取样，从1.14液相取样。如果您对上述产品感兴趣，欢迎随时联系德祥科技德祥科技德祥集团成立于1992年，总部位于香港特别行政区。作为科学仪器供应商和服务商,德祥服务于大中华区和亚太地区，每年都为数以千计的客户提供全套解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。作为深耕科学仪器行业的供应商与服务商，德祥现已服务于政府、高校、科研、制药、检测、食品、医疗、工业、环保、石化以及商业实验室等众多领域。公司目前在亚太地区设有13个办事处和销售网点，3个维修中心和1个样机实验室。2009至2021年间，德祥先后荣获了多项奖项。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优 秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好！PILODIST德国PILODIST是德祥集团旗下代理品牌之一。德国PILODIST公司源自于全球实力强悍的蒸馏及精馏设备供应商。公司传承原Fischer公司专业的蒸馏及精馏设备制造技术，为全球石油化工、精细化工行业及科研院所客户提供高品质的原油蒸馏系统、精馏系统、溶剂回收系统、汽液相平衡和分子蒸馏等。

p style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "strong仪器信息网讯/strong 第十八届北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA2019）于2019年10月23日-26日在北京国家会议中心隆重开幕，众多分析科学领域的展商携新品或最新解决方案亮相。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "2016年10月Ulrich krauss任职德国耶拿公司CEO以来，带来了哪些改变？2019年耶拿在中国市场的表现如何，取得了哪些亮眼的成绩呢?带着这些问题，仪器信息网特别采访了德国耶拿分析仪器股份公司CEO Ulrich krauss 及大中华区总裁赵泰。/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=DF7E5E24D6CCE4BB9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　Q：您认为2019年耶拿在中国市场的表现如何?取得了哪些亮眼的成绩?/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　A:2019年耶拿在中国市场保持着稳定的业务发展，而生命科学业务的表现尤其亮眼，取得了高两位数的增长。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　Q：当前科学仪器市场面临复杂的外部环境，以及激烈的市场竞争，您如何看待今年的科学仪器市场整体情况?有哪些机遇与挑战?对此耶拿采取了怎样的市场战略措施?/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　A:市场离开了竞争就无法发展，尽管今年的整体市场环境不容乐观，但耶拿公司一直扎根在中国市场，利用自身的多元产品组合，以实现业务互相平衡及补充的效果。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　Q：请预测中国本土市场的哪些地区和细分应用领域将出现新的市场机会?针对于此，耶拿做了哪些举措?/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　A:为满足各领域对质量和稳定性的需求，耶拿不断改进技术及应用方法的开发，以期长久地为用户提供适合的产品及解决方案，未来食品及环境领域仍将作为公司的核心业务，耶拿也将持续关注并为中国用户提供适应其需求的服务。/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　Q:请谈谈耶拿集团未来3-5年的中长期市场发展战略规划?针对这个战略，耶拿有哪些推进计划?/pp style="text-align: justify line-height: 1.5em text-indent: 0em "　　A:耶拿将持续保持与用户的深入沟通，充分了解用户的需求，以此改进产品及技术方案。此外，就仪器自身的稳定性及皮实耐用方面，耶拿更将持续投入相关工作，以期提高效率，为用户提供更多的技术手段。/ppbr//p

第三期关于液相色谱柱使用中的常见问题解答（二）上一期的十问十答液相柱篇主要给大家总结了最常见液相柱使用中的问题与解答。本期小编继续为大家讲解的是关于特殊色谱柱使用上的常见问题。Q1、ShimNex HE SAX/SCX以及WP SAX/SCX色谱柱怎么活化？1. 需要使用至少20倍柱体积的流动相平衡色谱柱。2. 当流动相中缓冲盐浓度较高时候，为了防止盐在色谱柱或系统中析出，可使用20%的乙腈水溶液冲洗5倍以上柱体积作为缓冲，再过渡到流动相。3. 因为SCX色谱柱键合的基团是磺酸基团，容易与醇类物质发生酯化反应，所以流动相应当避免醇的使用。Q2. ShimNex HE CN 色谱柱的活化？氰基柱既可以用在正相模式，又可以用于反相模式。考虑到色谱柱寿命，推荐使用过程中固定为其中一种模式。因色谱柱出厂时使用庚烷：乙酸乙酯=90:10进行质控，所以如需要使用反相模式，请先使用异丙醇等将柱内的溶剂进行充分置换后再用相应的流动相进行活化操作。Q3. C4 色谱柱怎么活化？一般C4色谱柱的活化参照C18色谱柱，首次使用色谱柱前，应先用20倍柱体积以上的甲醇/乙腈充分活化。为确保数据的质量，分析前应使用至少 10 倍柱体积的流动相平衡色谱柱。 若流动相中缓冲盐浓度较高， 为了防止盐在色谱柱或系统中析出，应先使用与流动相构成比例相同或有机相比例较低的水溶液冲洗至少 5 倍柱体积，再过渡到流动相。Q4. ShimNex HE SAX/SCX以及WP SAX/SCX怎么冲洗？硅胶基质的离子交换色谱柱一般流失比较严重，寿命一般不是很好。所以色谱柱的清洗维护非常重要。色谱柱的污染可能会导致峰形的变化、峰分裂、肩峰、柱效的变化或背压增加等问题。请参考以下方法进行清洗：Q5. 硅胶基质色谱柱的保存 有什么注意事项？Q6. 氨基酸分析仪中，使用的Amino Na/Li型色谱柱，色谱柱怎么活化？在使用长期停止使用的色谱柱之前，用0.2M氢氧化钠水溶液冲洗数小时。Q7. 氨基酸分析仪中，使用的Shim-pack Amino Na/Li型色谱柱，色谱柱脏了的时候怎么冲洗？Q8. 使用的Amino Na/Li型色谱柱，色谱柱怎么保存？如果色谱柱超过半年不使用，建议使用以下流动相冲洗保存：使用0.2M的氢氧化钠（氢氧化锂）水溶液清洗色谱柱，用0.01%的辛酸的10%乙醇溶液置换色谱柱，最后将色谱柱保存在阴暗地方。Q9. Shim-pack Amino系列色谱柱有什么注意事项？有机相比例不高于10%，避免高温停泵（0.1-0.3 ml/min降至室温后再停泵）。Q10. Shim-pack Amino Na型和Li型色谱柱有什么区别？Shim-pack Amino-Na：大概可分析19个化合物，一针分析时间为90分钟，分析速度快，化合物少；Shim-pack Amino-Li：大概可分析38个化合物，一针分析时间为180分钟，分析速度慢，化合物多。课后小惊喜各位小伙伴如有更多关于液相柱选型相关问题或有更多相关知识补充，欢迎留言与我们交流。入围的精选留言的小伙伴我们将送出电脑支架一支！往期推荐十问十答第1期：关于液相色谱柱使用中的常见问题解答十问十答第2期：气相色谱柱的选型入门实验小妙招｜关于气相毛细管柱的维护与保养探索抗体蛋白的质控奥秘｜疏水作用色谱柱，让药物分析更高效