ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория объемного заполнения микропор из "Основы адсорбционной техники" Вводя порции воздуха в дилатометр, последовательно повышают в нем давление и по изменению сопротивления проволоки определяют объем ртути, вошедшей в поры. Когда давление в дилатометре достигнет атмосферного, прибор подключают к поромеру высокого давления и продолягают измерения. [c.61] На рис. 2,23 представлены структурная кривая адсорбента, определенная на основании данных ртутной порометрии, и кривая распределения пор этого адсорбента по значениям эффективных радиусов, полученная дифференцированием структурной кривой. [c.61] Принципиальное различие адсорбционных явлений, протекающих в микропорах и на поверхности переходных пор или непористых адсорбентов, требуют различных теоретических подходов нри их описании и интерпретации. Все рассмотренные выше теории физической адсорбции, несмотря па их кажущееся различие, исходят из одного и того же физического образа. Этот фшический образ сводится к представлению о геометрической поверхности раздела фаз, на которой происходит адсорбция с образованием одного или нескольких последовательных адсорбционных слоев. [c.61] Структурная кривая адсорбента, определенная по данным ртутной порометрии (а), и кривая распределения пор. чтого адсорбента по радиусам (б). [c.61] Таким образом, отношение плотностей адсорбата при нормальной температуре кипения и критической температуре можно аппроксимировать отношением ро/р р где Ре — плотность нормальной жидкости при а р р находится по формуле (2.60). Это позволяет вычислить термический коэффициент предельной адсорбции а. [c.63] В основе теории объемного заполнения пор лежат термодинамические закономерности, и поэтому прп описании адсорбционного равновесия используются такие термодинамические функции как энтальпия, энтропия и энергия Гиббса. Для расчета изменений этих функций в качестве стандартного состояния при рассматриваемой температуре принимается объемная жидкая фаза, находящаяся в равновесии с ее насыщенным паром при давлении или летучести f . [c.63] Введение в формулу летучести вместо давления позволяет учесть неидеальность газовой фазы. [c.63] Уравнение (2.69) выражает функцию распределения микропор по дифференциальной мольной работе адсорбции, причем Е является одним из параметров этой функции. Большинство функций распределения в нормированной форме характеризуется двумя параметрами. В формулу также введен второй параметр, который условно обозначен через п. [c.64] Рассматривая в термическом уравнении адсорбции (2.69) / как функцию распределения, мы, по существу, приня.пи допущение о температурной инвариантности этой функции, полагая, что ее параметры Е п п являются постоянными величинами для рассматриваемой адсорбционной системы. Так как Е = А для заполнения 0 , т. е. Е является одной из точек характеристической кривой, то допущение о температурной инвариантности автоматически приводит к независимости характеристической энергии адсорбции Е и, как следствие, параметра п от температуры. [c.64] И наконец, если речь идет о вычислении адсорбции для одного и того же пара и заданной температуры Г2, то Р = 1. Таким образом, описанный способ позволяет по точкам изотермы пара I построить изотерму адсорбции пара II. [c.65] Характеристическая кривая адсорбции бензола на активном угле СА в диапазоне температур 293—413 К. [c.66] В то же время на непористых адсорбентах условие температурной инвариантности удовлетворительно не выполняется. Об этом свидетельствует, в частности, обнаруженный разброс характеристических кривых адсорбции бензола на непористом углеродном адсорбенте — графитированный саже для интервала температур 15—127 °С. Таким образом, условие инвариантности является характерным только для микропористых адсорбентов. [c.66] В самом общем виде выражает распределение заполнения микропор 0 по дифференциальной мольной работе адсорбции А, причем параметры распределения Е и п не зависят от температуры, если соблюдается температурная инвариантность характеристических кривых. Принимая температурную инвариантность уравнения (2.69) и учитывая известное в математической статистике распределение, Вейбула, Дубинин и Астахов ползгчили термическое уравнение адсорбции (2.69) в аналитической форме [41]. [c.66] Кривые плотности вероятности функции распределения Вейбула при Е = 2 кДж/моль (5 ккал/моль) и различных значениях параметра п. [c.67] Для большого числа адсорбционных систем параметр п выражается небольшими (от 2 до 6) целыми числами. [c.67] характеристические кривые являются аффинными, и отношение характеристических энергий адсорбции выражает коэффициент аффинности р. [c.67] На рис. 2,26 изображены отвечающие уравнению (2.83) интегральные кривые распределения при Е = 2 ООО Дж/моль (5000 кал/моль) и различных значениях экспоненты п. С увеличением п кривые становятся круче, но все они пересекаются в характеристической точке О, соответствующей заполнению 0° = 0,368. [c.67] Как уже упоминалось выше, показатель степени п в термическом уравнении адсорбции (2.86) выражается небольшим целым числом. Почти для всех адсорбционных систем, с которыми приходится встречаться на практике, параметр п известен, и его определять не приходится. Однако при проведении исследований такая задача может возникнуть. Поэтому следует рассмотреть рациональный путь оценки экспоненты п и определения параметров и Е уравнения (2.87). [c.68] Обычно исходная экспериментальная изотерма адсорбции определяется для температуры, не превышающей нормальную температуру кипения адсорбтива, и включает область относительных равновесных давлений вплоть до порядка десятых долей, при которых практически завершается заполнение микропор. Поэтому предварительное значение предельной величины адсорбции может быть получено из графика изотермы путем интерполяции величины адсорбции в области высоких равновесных относительных давлений р р 0,3), в которой адсорбционная способность практически постоянна или несущественно возрастает с увеличением давления. [c.68] Графическое изображение функции распределения по уравнению (2.83) при Я = 21-ЮЗ Дж/моль (5000 кал/моль) и различных значениях пара -метра п. [c.68] Вернуться к основной статье