ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные методы оценки величины поверхности из "Гетерогенный катализ" С помощью которого можно рассчитать 8 - Константа К, известная под названием постоянной Козени [2], обычно принимается равной 5, хотя Коулсон [31 показал, что эта константа является функцией пористости, формы и размера частиц. Следует отметить, что это уравнение позволят оценить величину только лишь внешней поверхности твердого вещества. [c.162] Таким образом, для определения коэффициента диффузии и среднего радиуса пор в пористом твердом веществе имеется очень простой метод. [c.163] Баррер и Гроув [4, 5] приняли, что полученные ими результаты характеризуют величину полной поверхности, включая поверхность несквозных капилляров. Поэтому в уравнении (И) член, выражающий кнудсеновский поток, может считаться мерой соударений молекул с наружной поверхностью частиц и, следовательно, может служить характеристикой внешней поверхности каждой частицы. В то же время член, соответствующий ламинарному потоку, мон ет считаться мерой шероховатости поверхности всех нор, которые доступны для молекул, используемых в качестве зонда. Краус и Росс [10] высказали некоторое сомнение относительно возможности измерения величины поверхности несквозных капилляров. Хотя при использовании азота в качестве газа, проникающего в поры, найденные значения величины поверхности превосходно совпадали с полученными по методу БЭТ (определения поверхности по методу БЭТ проводились с использованием азота при —196°), при определении величины тех же поверхностей с помощью гелия наблюдалось менее удовлетворительное совпадение. Величины поверхности, полученные при использовании гелия по методу неуста-новившегося потока, не менее чем на 20% превышают величины поверхности, полученные при адсорбции азота. Поэтому было сделано предположение, что гелий обладает способностью проникать в некоторые узкие капилляры, недоступные для азота. [c.165] Если число Рейнольдса имеет меньшее значение, то для частиц несферической формы применяется такая же формула, где д, означает теперь диаметр окружности, пловдадь которой равна площади проекции частицы на плоскость. Уравнение (22) применимо для частиц, диаметр которых превышает 1000 А. [c.166] Так как величина (Nad) представляет собой толщину кристалла, уравнение (27) предсказывает, что расширение угла рассеяния обратно пропорционально толщине кристалла. Важно провести различие между расширением линии, обусловленным размерами кристалла, и расширением, вызванным нарушением кристаллической решетки. Толщина кристалла служит мерой величины частицы. [c.167] С экспериментальной кривой зависимости мегкду I (а) их. По нахождении функции распределения частиц по размерам величина поверхности определяется сравнительно легко, хотя при этом приходится сделать некоторое допущение относительно формы частиц. С помощью рентгеноструктурного анализа определяются как внутренняя, так и внешняя поверхность частиц, так как этот метод позволяет находить предельный диаметр частиц, представляющих собой отдельные мелкие кристаллы, а не размер агломератов, которые образуются из мельчайших частиц и поэтому могут обладать пористостью. Для многих твердых веществ результаты реитгеноструктурных измерений очень хорошо совпадают с данными, полученными путем адсорбции газов по методу БЭТ. [c.168] Предельная разрешающая способность оптического микроскопа составляет примерно 0,2 мк при использовании света с длиной волны около 0,5 мк [16]. Однако частицы размером до 20 A могут быть обнаружены с помощью электронного микроскопа, действие которого основано на том же принципе, что и у оптического микроскопа, с той лишь разницей, что для фокусировки и коллимации луча вместо стеклянных линз применяются электромагниты. Достаточно хорошая оценка величины поверхности получается только в том случае, если вещество не пористое или если фактор шероховатости частиц близок к единице. Но в то же время, применяя электронно-микроскопический метод, можно получить сведения о количестве крупных пор и их распределении по размерам. Такие сведения чрезвычайно полезны при предварительной оценке скоростей реакции в пористых твердых веществах, так как устья именно этих крупных пор обеспечивают доступ реагирующих молекул к внутренней поверхности. [c.168] Однако применение электронной микроскопии имеет некоторые ограничения. Твердый образец должен обладать способностью выдерживать обработку в высоком вакууме, не претерпевая никаких структурных измерений. Кроме того, бомбардировка электронами не должна каким-либо образом влиять на данное вещество. Поскольку площадь исследуемого образца составляет всего лишь около 10 мм , то паилучшие результаты получаются в случае однородных твердых образцов. Если же исследуются неоднородные порошки, то изучаемый образец может быть нетипичным и полученные результаты могут быть непаделшыми. [c.168] Вернуться к основной статье