ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Развитие представлений о многослойной адсорбции из "Курс коллоидной химии 1995" Теория капиллярной конденсации не является собственно адсорбционной. Она рассматривает конденсацию пара в порах адсорбента, сопровождающую адсорбцию и осложняющую ее трактовку. Этот процесс имеет большое практическое значение. Измеряемое любым методом х всегда представляет собой суммарную величину, включающую как адсорбированное количество,. так и поглощенное в результате конденсации пара. Конденсация происходит в области давлений, близких к насыщению, и изменяет классическую форму изотермы, на которой при р- ро обнаруживается резкий подъем и расщепление кривой на две ветви (рис. Х.2) при некотором значении р = рк. [c.157] Теория объясняет этот подъем тем, что в результате предшествующей адсорбции пара на внутренней поверхности тонкой поры образуется жидкий адсорбционный слой, обладающий кривизной. На поверхности вогнутого жидкого мениска пар конденсируется (раздел V.7) при равновесном давлении Рк Ро тем меньшем, чем меньше радиус кривизны R. Таким образом, прежде всего заполняются наиболее тонкие поры. [c.157] В случае цилиндрической поры постепенное заполнение ее жидкостью не изменит формы мениска и будет происходить при R = onst, рк = onst, как показано штриховыми линиями, вплоть до полного заполнения всей поры. [c.157] Таким образом, даже для гомопористой системы с капиллярами переменного сечения значения х должны возрастать с увеличением р не скачком, а постепенно. Тем более это относится к гетеропористым адсорбентам, обычно встречающимся в практике. В данном случае исследование зависимости х от р и, следовательно, от в области капиллярной конденсации имеет огромное практическое значение, ибо позволяет дать характеристику структуры пор адсорбента, построить интегральную кривую распределения пор по размерам. [c.157] Остается рассмотреть вопрос о петлеобразном характере кривой рис. Х.2. Подобное раздвоение кривых, описывающих прямой и обратный процессы, наблюдается для многих различных по своей природе явлений н носит название гистерезиса. Наличие гнстерезисной петли обычно свидетельствует о неравновесном характере процесса. Действительно, любому значению р в области петли отвечает не одно, а два значения х, следовательно, одно из них (или оба) не является равновесным. Восходящая ветвь f кривой (отвечающая последовательному возрастанию р и х) в случае капиллярной конденсации всегда проходит ниже нисходящей десорбционной ветви II. Явление сорбционного гистерезиса автор теории Жигмонди объяснил наличием следов адсорбированного воздуха в порах, препятствующего полному их смачиванию. Устанавливающиеся при этом значения os 0 оказываются меньше равновесных, мениск жидкости — менее вогнутым, что приводит к возрастанию R = г/соз 0, следовательно, к увеличению р при данном значении х. При десорбции воздух со стенок уже вытеснен жидкой пленкой и значения os Q, R к р приближаются к равновесию. Это представление подтверждено опытами с весьма тщательной откачкой воздуха, в которых явление гистерезиса сильно уменьшалось. [c.158] Наряду с рассмотренным статическим гистерезисом возможен и динамический, связанный с тем, что равновесное значение 9 не успевает устаног виться в процессе движения мениска жидкости при конденсации. [c.158] Ограниченность теории капиллярной конденсации как теории адсорбции заключается прежде всего в том, что она относится лишь к малой области изотермы, а именно к области давлений, близких к ро. Вместе с тем она показывает, что, рассматривая сорбционный процесс в целом, никогда нельзя забывать о важной роли конденсации пара в тонкопористых телах, к которым относится большинство применяемых на практике адсорбентов и катализаторов. [c.158] Вернуться к основной статье