ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция паров из "Физическая химия" Уравнение БЭТ передает адсорбцию пара на плоской поверхности. Наличие тонкой неоднородпой пористости приводит к особенностям, которые описывают потенциальная теория адсорбции Поляни и теория капиллярной конденсации. [c.306] Физическая картина потенциальной теории основывается на двух свойствах сил молекулярного взаимодействия, которые будут физически обоснованы в гл. XXII. [c.306] Эти силы аддитивны, т. е. наличие третьей молекулы не изменяет взаимодействия двух. Кроме того, эти силы не зависят от температуры. Первое свойство означает, что притяжение к адсорбенту не изменяет характера взаимодействия молекул адсорбата. Адсорбент, следовательно, лишь увеличивает концентрацию пара по сравнению с величиной ее вне поля. Это увеличение концентрации определяется величиной адсорбционного потенциала А, т. е. работой, которую надо затратить, чтобы удалить из данной точки внутри адсорбционного объема молекулу адсорбата на бесконечно далекое расстояние. [c.306] Эта величина будет зависеть от числа близких к этой точке атомов адсорбента. Поэтому потенциал внутри узких щелей будет больше по сравнению с широкими. [c.306] А — потенциал, рассчитанный на 1 моль. [c.306] Объем этих пор V и определит адсорбционное количество Г = = Vp, где р — плотность жидкости. Таким образом, для определения величины Г необходимо знать распределение адсорбционного объема по величине потенциала. [c.307] Однако эти сведения можно получить лишь из адсорбционного опыта. Поэтому теория адсорбции Поляни не дает абсолютных предсказаний, а связывает лишь один эксперимент с другим. Рассмотрим задачу определения изотермы адсорбции при температуре T a по снятой для той же системы изотерме при другой температуре (Ti). По этой изотерме надо найти указанное распределение потенциала и использовать его для предсказания изотермы при другой температуре. [c.307] Из каждой точки измеренной изотермы можно вычислить точку искомого распределения. Действительно, из величины равновесной концентрации (или давления) определяем критический потенциал по уравнению (XV. 17), а из величины Г определим объем пор V, занятых жидкостью. Таким образом, мы узнаем объем всех пор, потенциал которых равен или больше вычисленного значения. [c.307] Откладывая величину А против V, получим так называемую потенциальную кривую. Типичная потенциальная кривая для активного угля и какс 1 о-либо органического вещества изображена на рнс. XV.5. Точка В передает объем всех мест адсорбента. [c.307] Выше мы указали, что межмолекулярные силы не зависят от температуры. Это означает, что потенциальная кривая не зависит от температуры и может быть использована для расчета других изотерм. [c.307] Возможно так же, как показал М. М. Дубинин, по изотерме одного вещества рассчитать изотерму другого. [c.307] Как видно из уравнения (XV.20), потенциал этого сегмента равен 2аи г. [c.308] Наличие капилляров со стенками, смачивающимися адсорба-том, приведет к конденсации ненасыщенного по отношению к плоскости жидкости пара. Это явление и определяет капиллярную конденсацию. При заданном значении концентрации заполняются все капилляры, радиус которых меньше заданного критического . Как и в потенциальной теории адсорбции, теория капиллярной конденсации приводит к возможности предсказания одной изотермы по другой. [c.308] Согласно уравнению (XV.20), потенциал мениска обратно пропорционален радиусу, между тем как потенциал адсорбционных сил обратно пропорционален кубу радиуса. Поэтому в тонких капиллярах преобладает эффект действия адсорбционного поля, а в широких — капиллярная конденсация. [c.309] Вернуться к основной статье