Силикагель теплота адсорбции

Связь 1/д или с константой Генри и с теплотой адсорбции или растворения позволяет сделать целесообразный выбор неподвижной фазы для газо-хроматографического разделения различных по свойствам веществ. Для разделения легких газов, очевидно, надо резко увеличить значение величины К, а следовательно, и Q. Этого нельзя добиться при газо-жидкостной хроматографии, потому что теплоты растворения газов малы. Поэтому для разделения легких газов и паров низкокипящих жидкостей применяют газо-адсорбционную хроматографию, используя молекулярные сита (цеолиты), пористые стекла, силикагели, алюмогели, неполярные активные угли (в зависимости от природы раз деляемых газов и паров). Для разделения паров жидкостей, кипящих при температурах от комнатной до 200 °С, хорошие результаты дает газо-жидкостная хроматография, причем неподвижная жидкость выбирается в соответствии с природой разделяемых компонентов для разделения неполярных веществ применяют неполярные жидкости (различные парафиновые и силиконовые масла) для разделения полярных веществ применяют полярные жидкости, такие, как полиэтиленгликоль, различные сложные эфиры и т. п. Часто применяют последовательно включенные колонки с разными по природе неподвижными фазами, меняют также направление потока газа-носителя после выхода части компонентов. Увеличивая однородность поверхности путем укрупнения пор и регулируя адсорбционные свойства соответствующим химическим модифицированием поверхности твердых тел, удается применить для разделения среднекипящих и высококипящих компонентов газо-адсорбционную хроматографию, обладающую тем преимуществом, что неподвижная фаза нелетуча при высоких температурах. [c.568]

При адсорбции на оксиде алюминия и силикагеле снижение температуры адсорбции способствует повышению поглотительной способности и увеличивает продолжительность фазы ад-со1)бции. Для них рекомендуется температура адсорбции не вы-и1б 30 °С. При осушке высоковлажного газа выделяется большое количество теплоты адсорбции. Для ее отвода рекомендуется применение охлаждающих змеевиков в слое адсорбента. При осушке на цеолите снижение температуры адсорбции вызывает уменьшение размеров входных окон н снижает поглотительную способность цеолитов. Нормальной температурой адсорбции для цеолитов считается 50—70 °С. [c.150]

Теплоемкость силикагелей составляет 0,92 кДж/ (кг-К) [0,22 ккал/ (кг-°С)1, теплопроводность при 30 °С —0,11 кДж/(м-ч-К) [0,17 ккал/(м-ч-°С)]. Теплота адсорбции паров воды на силикагелях равна в среднем 2650 кДж/кг воды (630 ккал/кг). [c.97]

На рис. XIX,3 показаны изотермы адсорбции и дифференциальных теплот адсорбции паров бензола на силикагелях различной структуры. Из рисунка видно, что переход от непористого кремнезема (аэросила) к крупнопористым силикагелям (75—105 А) с предельно гидроксилированной поверхностью не изменяет абсолютных величин адсорбции в области заполнения монослоев. Переход же к тонкопористым силикагелям (25 А) вызывает заметный рост величины адсорбции и теплоты адсорбции изотермы адсорбции становятся более выпуклыми. Таким образом, для извлечения паров таких веществ при малых парциальных давлениях выгоднее применять тонкопористые адсорбенты. [c.517]

Так, в случае адсорбции паров метилового спирта на силикагеле теплота адсорбции превышает теплоту конденсации даже у начала гистерезиса не больше чем наЗ—5%. [c.188]

При адсорбции на очень неоднородных поверхностях взаимодействие адсорбат—адсорбат будет маскироваться влиянием этой неоднородности и теплота адсорбции с ростом заполнения не будет увеличиваться. Неоднородность поверхности характеризуется наличием адсорбционных центров с различными энергиями адсорбции. Сначала заполняются центры с большими энергиями адсорбции по мере их заполнения теплота адсорбции падает. Это падение, как правило, настолько велико, что не может компенсироваться возрастающим, 1ю относительно слабым взаимодействием адсорбат—адсорбат. В качестве характерного примера можно привести теплоты адсорбции бензола на графитированной саже и кремнеземе. Дифференциальная теплота адсорбции бензола на саже с однородной поверхностью не зависит от степени заполнения из-за очень слабого взаимодействия между плоскими молекулами бензола (см. рис. XVI, 8, стр. 453). Поверхность силикагеля неоднородна как геометрически (пористость), так и химически (не- [c.502]

А. В. Киселев [66], исследуя энергию адсорбции углеводородов на графитированной саже и силикагеле путем определения теплот адсорбции, показал, что [c.236]

Рис. 3.12. Зависимости дифференциальной теплоты адсорбции пара воды от адсорбции Г на гидроксилированной ( /) и частично дегидроксилированной (2) поверхности силикагеля

Из значения (соответствующего также точке В на рис. 95) может быть определена полная адсорбирующая поверхность адсорбента 5, что имеет важное практическое значение, а из значения С вычисляется теплота адсорбции газа в монослое (обычно около 8... 10 кДж/моль). Например, адсорбирующая поверхность 1 кг силикагеля составляет 5-10 м /кг, а активированного угля — до 1-10 м /кг. [c.275]

Адсорбция молекул, имеющих диполи, квадруполи и л-связи, весьма чувствительна к удалению с поверхности гидроксильных групп. При дегидратации поверхности силикагелей адсорбция воды, спиртов, эфира и других полярных веществ и также азота (молекула азота обладает большим квадрупольным моментом), непредельных и ароматических углеводородов резко уменьшается. На рис. ХУН1, 7 показано уменьшение адсорбции азота и постоянство адсорбции аргона, а также уменьшение теплоты адсорбции пара бензола при дегидратации поверхности силикагеля. [c.500]

Рис. IV.20. Изотермы адсорбции кумола щей в жидкой фазе, незначителен из раствора в к-гептане силикагелем КСМ. но сравнению с теплотами адсорбции

Коэффициент п равен для активного угля 0,87, силикагеля 0,83, цеолитов 1,0. Высота работающего слоя уменьшается в ряду активный уголь — силикагель — цеолит NaX в соответствии с возрастанием теплот адсорбции. Близость диаметра молекул адсорбтива (азота) и диаметра входного окна цеолита СаА приводит к резкому увеличению высоты работающего слоя, который приблизительно в 2,5 раза выше работающего слоя цеолита N аХ. [c.173]

В соответствии с разницей в теплотах адсорбции находится избирательность адсорбентов по пропан-пропиленовой смеси. При температуре 25 °С и нормальном давлении коэффициент разделения составляет на активном угле 1,1 [15], на силикагеле КСМ 3,5 [16], на цеолите СаА 17,0 [17]. На рис. 17,5 представлены кривые адсорбционного равновесия пропан-пропиленовой смеси на модифицированном цеолите СаА [18], а также для сравнения на других типах адсорбентов. [c.348]

Часть водяного пара, подаваемого на десорбцию, идет на нагрев адсорбента и аппарата, на компенсацию теплоты адсорбции и отрицательной теплоты смачивания. Другая, несконденсировавшаяся часть пара уносит десорбированное вещество из аппарата. С помощью водяного пара обычно регенерируют активный уголь. Силикагели, алюмогели и цеолиты регенерируют продувкой при повышенной температуре. [c.208]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ АДСОРБЦИИ Я-БУТАНА НА силикагеле ХРОМАТЕРМОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ [c.205]

Интересно, что в очень небольших по диаметру порах силикагеля с гидрофильной поверхностью теплота адсорбции воды оказывается повышенной. Однако в случае использования адсорбентов с менее полярными группами на поверхности теплота адсорбции в таких небольших порах может стать отрицательной, вероятно, вследствие того, что молекулы, подобные молекулам тетрахлорида углерода, не смачивают поры. Однако Бабкин и Киселев [428] показали, что очень небольшие поры с органофильными стенками могут образовываться посредством гидрофобизации пирогенного кремнезема группами (СНз)з51 с последующим прессованием такого порошка под давлением 10 т/см . Свойства полученного материала оказались совсем иными, так как теплоты адсорбции бензола и тетрахлорида углерода заметно возросли. Это явление может быть положено в основу способа удерживания в порах обычных летучих органических жидкостей в условиях относительной нелетучести, например для замедленного выделения таких жидкостей. [c.972]

Чистый силикагель ( 2100 г с величиной зерен 3—5 мм) нагревают в те- чение нескольких часов в высоком вакууме при 130—140°С в адсорбере на шлифах (простая или и-образная трубка), охлаждают в вакууме до —78 С. Смесь О2/О3 пропускают через силикагель при нормальном давлении до тех пор, пока она ие окрасится в равномерно синий цвет. При скорости тока газа 2—2,5 мл/с и содержании озона 5 мол.% в газовой смеси этого достигают за. 5 ч. Затем при постоянном охлаждении кислород вытесняют медленным пропусканием N2. Если при этом повысить температуру, то током N2 десорбируется и Оз. Содержание Оз в газе-носителе устанавливают, регулируя скорость -продувания N2 и скорость нагрева. В качестве газа-носителя можио использовать также чистый (без пыли) воздух, Аг или Не. (СОг не применять, так как из-за его высокой теплоты адсорбции возможны взрывы ) При —78 °С силикагель поглощает около 3—5 масс.7о Оз. но эта величина колеблется в за--висимости от типа адсорбента. Адсорбированный Оз можно длительное время [ранить при —78°С и перевозить 1[12]. Для получения смеси с высоким содержанием Оз адсорбент в трубке насыщают смесью и Ог откачивают в ва- кууме в течение 20 мин. Затем трубку с адсорбированным иа силикагеле озоном соединяют с охлаждаемым приемником-ловушкой, удаляют баню, охлаждающую трубку, Оз десорбируется и конденсируется в ловушке. Таким способом концентрацию Оз в смеси, полученной в разряде, повышают до 60% 113]. [c.388]

Для определения характера взаимодействия полимера с наполнителем успешно используется хроматография. Исследование взаимодействия полимера с непористым адсорбентом позволяет получить данные о природе сил в системе адсорбент — раствор полимера [70]. Температурная зависимость для удерживаемых объемов дает возможность оценить теплоту адсорбции [71]. Меняя состав растворителя (вода — спирт) и степень гидрокси-лирования силикагеля, можно изменять адсорбцию от неспецифической до специфической. [c.41]

Эти авторы показали, что разность теплот адсорбции и критерий разделения Кх для пара этан — этилен заметно возрастают с увеличением удельной поверхности силикагелей (см. табл. 44). Полнота разделения определяется расстоянием между пиками (см. рис. 49). Однако чрезмерное увеличение этого расстояния является в то же время вредным, так как при этом анализ становится более продолжительным. Кроме того, на силикагелях с высокой адсорбционной активностью наблюдается большое размытие хроматографических зон [338]. Поэтому для анализа [c.158]

Разность теплот адсорбции этана и этилена на силикагелях разной структуры [c.159]

Характер изменения изостерической теплоты адсорбции аммиака, характеризующей интенсивность поглощения и удерживания компонента на цеолите и силикагеле (алюмосиликате), различен (рис. 8.38). В случае алюмосиликата, содержащего до 70 % оксида кремния, теплота адсорбции быстро падает со 168 до 40 кДж/моль и ниже. Адсорбция на цеолите сопровождается достаточно быстрым падением дифференциальной теплоты фазового перехода на начальном участке (от 170 до 120 кДж/моль), после чего отмечается медленное и равномерное падение вплоть до 40 кДж/моль при высоких степенях заполнения. [c.400]

Диоксид серы адсорбируется на силикагеле при начальной теплоте адсорбции 25—30 ккал/моль для первой адсорбируемой порции, равной 0,01 мкмоль/м , с последующим падением теплоты до 6—7 ккал/моль для случая дегидроксилированной поверхности и 12 ккал/моль для гидроксилированной поверхности кремнезема. Изотермы определялись на разного типа силикагелях Глассом и Россом [157]. Была также изучена адсорбция H3NH2. [c.904]

Особенно интересное сравнение между теплотами адсорбции различных газов на одном и том же адсорбенте позволяют сделать результаты Райерсона и Камерона [ ] и Райерсона и Уишерта[ ] для адсорбции галоидов на силикагеле. Теплота адсорбции возрастает при переходе от хлора к иоду, но несмотря на это, количество адсорбированного вещества при равных относительных давлениях очень сильно уменьшается. Этот кажущийся парадокс, как мы видели в гл. VI, разрешается теорией полимолекулярной адсорбции. Решающим фактором для формы изотермы физической адсорбции является не абсолютная величина теплоты адсорбции, но разность между теплотой адсорбции и теплотой конденсации, т. е. чистая теплота адсорбции. Чистая теплота адсорбции прибли- [c.329]

I с т а д и я. Адсорбция протекает в основном на поверхности частиц 5 ремнезема. У мест контакта шаров адсорбционный потенциал повышен благодаря аддитивности электрокинетических (дисперсионных) взаимодействий с разными глобулами, и поэтому здесь адсорбционный слой плотнее (толще), чем на остальной поверхности. По мере заполнения более активных мест пеоднородной поверхности силикагеля теплота адсорбции падает. [c.74]

Рис. 47. Зависимость чистой теплот адсорбции от количества адсорбированного вещества для (СзНз гО (/) С<Н,о (//) на силикагеле (а) и графи тированной саже (б).

Разделеппе масел и смол производят на фракции 0,25—0,5 мм крупнопористого силикагеля марки АСК. Фильтрат (после первого и второго осаждения асфальтенов) пропускают через силикагель, засыпанный в стеклянную колонку диаметром 30—35 мм и высотой 1300—1650 мм. Количество силикагеля должно быть в 10—12 раз больше навески масла — смолы. Перед подачей в колонку фильтрата силикагель смачивают 275 мл алкилатной фракции для снятия теплоты адсорбции. После пропитки в колонку заливают фильтрат, предварительно упаренный до объема 50— 70 мм. Фильтрование проводят со скоростью 5 мл/мин и регулируют открытием крана внизу колонки. Вначале из колонки идет чистая алкилатная фракция, взятая для смачивания силикагеля, затем продукт, растворенный в растворителе. Оставшиеся на адсорбенте компоненты десорбируются. [c.280]

В силикагелях с гидратированной поверхностью в результате наложения кислотно-основных взаимодействий электронов ароматического ядра с гидроксилом кремнекислоты теплота адсорбции ароматических углеводородов значительно превышает теплоту адсорбции насыщенных — и резко уменьшается при дегидратации поверхности кремнезема. По данным А. В. Киселева [66], повышенная адсорбция бензола на гидратированной поверхности силикагеля связана с образованием молекулярных соединений (комплексов) между слабым основанием — бензолом (электродонорной молекулой) — и гидроксилом кремнекислоты (алектроноакцептор-ным и протоно-донорным адсорбентом) [c.236]

В случаях, когда > X,, т. е. энергия взаимодействия адсорбент — адсорбат больше энергии взаимодействия адсорбат — адсорбат, изотерма адсорбции выпукла и относится к типу II или IV (например, адсорбция I4 на силикагеле). Если же энергия взаимодействия адсорбат — адсорбат больше теплоты адсорбции (X > д,), например, при адсорбции воды на графите, ТО изотерма адсорбции вогнута и относится к типу III или V. [c.222]

Коэффициент разделения этилена при отделении его от этана на активированном угле = 1,5 (/) = 760 мм рт. ст., г = 25°), а для выделения пропилена из пропан-пропиленовой смеси = 1,1 [46]. Специальными адсорбентами можно разделить углеводороды, имеющие близкие температуры кипения, но различные по химической природе. Непредельные (олефиновые, диолефиновые, ацетиленовые) адсорбируются такими полярными твердыми поглотителями, как силикагель и алюмосиликаты, тем сильнее, чем больше непредельность углеводорода. Так, коэффициент отделения ацетилена от этилена на силикагеле jS pq Hs = 3 (/) = 1 ama) [46]. Чем больше разница в теплотах адсорбции, тем выше селективность их разделения. Теплота адсорбции бутилена-1 на силикагеле на 3 ккал выше теплоты поглощения бутана [47]. Гольберг, Платонов и Павлова сообщают об успешном выделении 92—99%-НОГО пропилена из фракции Сз, содержащей 25% sHg, непрерывной адсорбцией мелкопористым силикагелем [48]. [c.177]

В заключение необходимо отметить, что хроматография является не только эффективным методом анализа и очистки, но также и методом исследования адсорбционных процессов и систем адсорбент — основной компонент — микроиримеси. Известен хроматографический метод определения изотерм адсорб ции и теплот адсорбции, метод определения величин поверхности, коэффициентов активности и т. д. Даже в тех случаях, когда чу ствительность детектора не позволяет работать с ми-кронримегями, прогнозирование возможности очистки может быть сделано при исследовании макроконцентраций, [Юскольку времена удерживания при линейных изотермах не зависят от исходной концентрации. Таким путем в работе [40] был подобран сорбент для очистки СгеСЦ от фосфора — силикагель с о-нитроанизолом. [c.179]

На основании спектральных данных и экспериментальных— по теплотам адсорбции — многие исследователи пришли к выводу, что центрами адсорбции воды являются поверхностные ОН-группы [41, 318, 323]. Вместе с тем имеются сведения о наличии в силикагелях и микропористом стекле при малых относительных давлениях паров воды иных центров адсорбции ее (протоиоакцеп- [c.131]

Характер влияния структуры адсорбента и химической природы ее поверхности отчетливо проявляется в результате расчета изостерических теплот адсорбции азота на основе прецизионных опытов Табунщиковой [11 ]. На рис. 4,2 представлены дифференциальные изостерические теплоты адсорбции азота на промышленных адсорбентах при различных заполнениях адсорбционной емкости. Теплоты адсорбции азота во всех случаях уменьшаются с увеличением степени заполнения. С другой стороны, на всем участке заполнений теплоты адсорбции возрастают в следующей последовательности активный уголь, силикагель, цеолит NaX, цеолит СаА. При степени заполнения 9 = 0,5 теплоты адсорбции в указанной серии адсорбентов составляют 9,15 9,85 12,30 13,5 кДж/моль (2,18 2,36 2,97 3,24 ккал/моль). Такое расположение адсорбентов в этом ряду объясняется, по-видимому, нарастанием микропористости при переходе от углей и силикагелей к цеолитам и усилением адсорбционных сил за счет специфической составляющей при адсорбции квадрупольной молекулы азота в силикатной (силрша-гель) и катионированной алюмосиликатной (цеолит) структурах. [c.140]

Если улавливание производить из потока газа, не содержащего кислород, поглощение сернистого ангидрида происходит по законам физической адсорбции и при десорбции активность адсорбента полностью восстанавливается. Изотермы адсорбции сернистого ангидрида на активном угле, но данным Анурова, характеризует рис, 14,2. Теплота адсорбции сернистого газа в среднем составляет (в кДж/моль) па силикагеле 23, на графите 30, на активном угле 44, на активцых полукоксах до 42 [2]. Однако реальные технологические и вентиляционные газы в подавляющем большинстве случаев — кислородсодержащие. [c.272]

Макбайн [139] ввел термин персорбция , имея в виду адсорбцию в порах, диаметр которых равен лишь одному или двум диаметрам молекулы адсорбата. Не так давно поры, имеющие, как правило., диаметр менее 20 А, стали называться микропорами . В таких порах теплота адсорбции заметно выше, чем на плоских поверхностях, и эти поры могут оказаться заполненными при более низком давлении, чем то, которое соответствует образованию мономолекулярного слоя на плоской поверхности. Некоторые силикагели, несмотря на то что в них имеются поры большого размера, обладают еще и некоторым объемом, определяемым присутствием в образце очень малых пор [140]. Как постулировал Кармен [141], такие поры могут возникать в виде [c.671]

Изостерическая теплота адсорбции. Значение теплоты адсорбции в микропорах оказывается аномально высоким. Синг и Рамакришна [173] обнаружили, что посредством тшатель-ного выбора адсорбатов и применения Сх-метода исследования можно различать капиллярную адсорбцию и адсорбцию на высокоэнергетических поверхностных центрах. Показано, что в интервале р/ро 0,01—0,2 изостерическая теплота адсорбции азота на силикагеле, не содержащем мезопоры, остается по существу постоянной на уровне 2,0 ккал/моль. На силикагеле, содержащем мезопоры, наблюдается падение теплоты от 2,3 до [c.687]

Изотермы адсорбции и Dj на цеолитах СаА и NaX, содержащих около 20% инертного связующего, показывают, что дейтерий адсорбируется сильнее водорода и начальная теплота адсорбции дейтерия выше. Разность между изостерическими теплоталш адсорбции дейтерия и водорода на цеолитных адсорбентах значительно больше, чем на силикагеле или угле [184]. [c.707]

Рис. 49. Зависимость дифференциальной теплоты адсорбции q бензола от величины адсорбции на единицу площади поверхности силикагеля. Средняя концентрация гидроксильных групп на поверхности составляет 2,5-10- (/) и 1,0-10- л40Л6-л-2 (2) [111].

Остановимся на физической достоверности исходных предпосылок и результатов МП-метода. Допущение о том, что теплоты адсорбции в микропорах близки к теплотам адсорбции на непористых адсорбентах одинаковой природы, не соответствует результатам прямых калориметрических опытов. Нет никакого экспериментального обоснования предполагать, что вплоть до высоких заполнений (например до 0 ж 0,8) низкотемпературная адсорбция азота на силикагеле В-ОЗ в микропорах происходит так же, как и на поверхности непористого адсорбента. Поэтому допущение о том, что величины одинаковы как в микропорах, так и для ненористых адсорбентов ни на чем не основано. [c.109]

М, М. Дубинин. Одной из наиболее характерных черт адсорбции газов и паров в микропорах, в отличие от адсорбции на ненористых или относительно крупнопористых адсорбентах, является значительное повышение энергии адсорбции. На рис. 1 и 2 изображены кривые дифференциальных теплот адсорбции бензола, измеренные Исирикяном и Бабаевым на калориметрической установке тина Кальве, для микропористых и непористых адсорбентов при различных заполнениях 0 = я/ао,2 в характерном интервале 0 от 0,2 до 1. Через до,г обозначены величины адсорбции при равновесном относительном давлении 0,2, нри котором практически завершается заполнение микропор, а для непористых адсорбентов — образование моно-молекулярных слоев. Для микропористого углеродного адсорбента дифференциальные чистые теплоты адсорбции в упомянутом интервале заполнений в среднем в 4 раза выше, чем для непористой сажи, а для супер-микропористого силикагеля в тех же условиях выше только в 1,6 раза. [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология