Гистерезис изотермы адсорбции

Для адсорбентов с переходными порами характерна изотерма адсорбции с петлей капиллярно-конденсационного гистерезиса (рис. И1.10). Адсорбции соответствует нижняя кривая, а десорбции — верхняя. При малых давлениях, когда не происходит капиллярная конденсация, гистерезиса не наблюдается. Начало его появления зависит от природы адсорбента и адсорбата. Пористая структура адсорбента разнообразна. Однако считается, что ее можно смоделировать тремя видами пор 1) конусообразными, [c.135]

Изотермы адсорбции, получаемые при капиллярной конденсации, имеют вид изотерм типа IV и V (см. рис. 19). Наличие открытых пор и местных сужений пор приводит к гистерезису капиллярной конденсации, т. е. к несовпадению ветвей адсорбции [c.44]

Изотермы адсорбции при капиллярной конденсации имеют вид изотерм типа г) и д) (рис. 1.5). Наличие открытых пор и местных сужений пор приводит к гистерезису капиллярной конденсации, т. е, к несовпадению ветвей адсорбции и десорбции (рис. 1.9). Обусловлено это тем, что на стенках открытой поры при адсорбции возникает цилиндрический мениск, а десорбция происходит из полностью заполненных конденсатом пор со сферической поверхности. Поэтому конденсация идет [c.19]

При этом принимают, что объем пор заполненных конденсирующимся адсорбатом, при определенном отношении р/р численно равен объему адсорбированного вещества, определяемому в соответствующей точке десорбированной ветви петли гистерезиса изотермы адсорбции (рис. 11.2). [c.650]

Интеграл рассчитывают графически по десорбционной ветви петли гистерезиса изотермы адсорбции. Для этого на оси ординат откладывают величину [c.246]

С капиллярной конденсацией связано часто наблюдаемое явление сорбционного гистерезиса — несовпадения изотерм адсорбции и десорбции десорбция запаздывает , происходит при меньших по сравнению С адсорбцией давлениях. Напомним, что физическая адсорбция всегда обратима. Одной из причин гистерезиса при капиллярной конденсации может оказаться несовпадение формы и кривизны мениска адсорбата в порах при адсорбции и при десорбции. [c.226]

Сравнение изотерм сорбции и десорбции на пористых полимерах адсорбатов разной природы (рис. 6.3) показало, что в паре перфтор- -октана, в отличие от метанола, набухания полимеров не происходит. Изотерма адсорбции этого пара в начальной области полностью обратима. При более высоких относительных давлениях пара р/ро наблюдается четкий капиллярно-конденсаци-онный гистерезис, как в случае неорганических адсорбентов с жестким скелетом (см. рис. 3.2 и 4.9). [c.119]

При адсорбции, сопровождающейся капиллярной конденсацией, часто наблюдается явление гистерезиса, когда изотермы адсорбции и десорбции не совпадают, например, на рис. 19 (по оси ординат нанесены количества поглощенной дисперсной фазой воды, а по оси абсцисс — равновесные значения давления пара р). [c.44]

Если бы было возможным просверлить параллельные цилиндрические каналы в твердом кремнеземе, то тогда можно было бы приготовить серию образцов с каналами, отличающимися по размеру, но с постоянным значением объема пор в расчете на 1 г кремнезема. В таком случае изотермы адсорбции должны были бы проявляться в форме кривых, представленных на рис. 5.9. Поскольку для отдельного образца все поры имеют один и тот же размер, то все они должны заполниться одновременно, когда достигается некоторое характерное для данного образца давление иара. Кроме того, поскольку все поры однородны по размеру, то никакого гистерезиса не [c.672]

Изотермы адсорбции на кристаллических цеолитах не имеют гистерезиса, характерного для изотерм адсорбции на аморфных микропористых адсорбентах. Адсорбция и десорбция полностью обратимы, так что десорбционная ветвь изотермы совпадает с адсорбционной. [c.613]

Водородные связи образуются не только между ОН-группами целлюлозы, но также и между ОН-группами целлюлозы и воды. В зависимости от содержания воды с поверхностями целлюлозы связываются отдельные молекулы воды или кластеры [28]. Адсорбция воды образцом целлюлозы зависит от числа свободных ОН-групп, т. е. от числа ОН-групп, не связанных друг с другом. Это видно из изотерм адсорбции и десорбции. Выделенная древесная целлюлоза адсорбирует больше воды, чем хлопковая, прн одной и той же относительной влажности воздуха (рис. 4.8). Разность в значениях гистерезиса дополнительно указывает на меньшее число свободных ОН-групп в хлопковой целлюлозе по сравнению с древесной. [c.65]

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна а С08 0с и уравнение (5.21) изменится. Давление равновесной адсорбции Ра в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Рд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбцию до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, поскольку при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 5.8 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле [223]. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения [c.250]

Тонкопористые с радиусом пор < 0,1 ммк. Изотермы адсорбции всех веществ на таких адсорбентах не имеют гистерезиса вследствие отсутствия капиллярной конденсации. [c.112]

Существует несколько методов определения объема микропор [279, 276, 285]. Одним методом рассчитывают предельно-сорбированные объемы спиртов и жирных кислот из их растворов в неполярных растворителях (для гидрофильных сорбентов), а вторым — из данных изотерм адсорбции паров метилового спирта или бензола. В послед-неЧ точка начала гистерезиса капиллярно-конденсационной части изотермы отвечает заполнению тонких пор. Произведение величины адсорбции, соответствующее данной точке, на молярный объем жидкости дает объем микропор. Для большинства сорбентов эта точка при адсорбции метилового спирта отвечает относительному давлению пара 0,53, а для бензола — 0,17. [c.133]

IV типа скорее, они могут быть описаны как изотермы I типа, отличающиеся большим и ярко выраженным плато в области высоких давлений (рис. 108, а). Наличие петли гистерезиса указывает, что капиллярная конденсация при этом все же происходит. Дубинин и сотр. рассчитали распределение пор по размерам как по изотерме адсорбции, так и по данным ртутной порометрии и результаты расчета привели в виде зависимости суммарного объема от радиуса поры. В этом случае также наблюдается удовлетворительное соответствие данных ртутной порометрии и результатов, полученных по изотермам адсорбции, причем для изотерм адсорбции бензола оно несколько лучше (рис. 108, б). [c.210]

Изотермы V типа могут давать гистерезис. На рис. 112 (кривая /) представлена изотерма адсорбции воды при 28,9° на активированном угле. Изотерма этилхлорида при —78° на этом [c.216]

Для адсорбции азота при Г = 77 К константа с близка к 100. В этом случае по (2) 0,09. Точка начала необратимого гистерезиса при сорбции азота соответствует hf, да 0,45. В этом случае имеется достаточный интервал h для протекания полимолекулярной адсорбции, не осложненной капиллярной конденсацией. Для адсорбции ССЦ при Т = 293 К с да 4. Согласно (2), да 0,33 при /ip да 0,25 для активных углей. В этом случае формально монослой образуется в необратимой области гистерезиса изотермы сорбции и определение становится ненадежным. По теории БЭТ [c.87]

Анализ экспериментальных данных показал, что изостеры адсорбции и десорбции воды на исследуемом образце при малых заполнениях линейны во всем изученном температурном интервале. При сравнительно высоких заполнениях (9=0,58 1,0), при которых на изотерме адсорбции — десорбции БОДЫ нри 17° С наблюдается петля гистерезиса, на изо- [c.268]

Набор приставок, например Криптон, позволяет с пймощью метода низкотемпературной адсорбции рассчитывать характеристики микроповерхностей, распределение пор по размерам из кривых гистерезиса изотерм адсорбции и десорбции. [c.462]

При этом принимают, что объем пор Va, заполненных конденсирующимся адсорбатом, при определенном отношении pips численно равен значению адсорбированного вещества, определяемому в соответствующей точке десорбционной ветви петли гистерезиса изотермы адсорбции (рис. 81). Поскольку часть адсорбата на этом участке петли гистерезиса на содится [c.188]

В работе [14] было-Проанализировано изменение ширины петли гистерезиса изотермы адсорбции кислорода (рис. 8) в зависимости от степени заполнения поверхности- АЬОз хлорофиллом, так как форма петли гистерезиса согласно де Буру [55] определяется геометрией полости поры, в которой происходит капиллярная конденсация пара. Как показано в [14, 19],, с ростом заполнения поверхности АЬОз хлорофиллом петля гистерезиса расширяется. Расширение гистерезисной петли связано с появлением полостей бутылкообразной формы [56, 57], возникновение которых в данном случае может быть связано с адсорбцией пигмента в устьях и сужениях переходных пор сорбента [14, 19], где таким образом возникают скопления молекул хлорофилла а и Ь. Так как в случае бутылкообразных полостей расчет кривых распределения из десорбционной ветви изотермы дает значения радиуса г устья или сужения поры [58], то приведенные на рис. 9 кривые зависимости г эф от пове1)хностной концентрации хлорофиллов а и показывают, как изменяется размер пор носителя именно в тех участках их поверхности, где в основном осуществляется адсорбция пигмента [14, 19, 54]. [c.222]

Применение приборов ИЗОСОРБ позволяет обнаружить гистерезис изотермы адсорбции и получить наиболее полную и надежную информацию о текстуре пористых материалов, включая распределение объема и поверхности пор по размерам, а также информацию о форме нор. Методика измерений и схема прибора защищены патентом РФ. [c.71]

На рис. 2 показаны изотермы адсорбции паров бензола на алюмосиликатных шариках, отличающихся степенью кристаллизации. Постепенное нарастание кристаллической фазы, как можно видеть из графика, приводит к изменению характера изотерм, исчезновению петли гистерезиса. Изотерма адсорбции на шариковом цеолите, полностью откристаллизо-ванном, является типичной для данного цеолита. [c.30]

Реальные адсорбенты не обладают столь однородной структурой, поэтому их поры заполня-югся (или опоражниваются) не одновременно, что приводит к наклонным ветвям гистерезиса, как это видно из рис. XIX, 7, на котором показана изотерма адсорбции пара бензола в порах допадьно однородного крупнопористого силикагеля. [c.526]

Если 0с — угол смачивания между твердым веществом и жидкостью, то составляющая поверхностного натяжения равна a os0o и уравнение (VI.25) изменится. Давление равновесной адсорбция Яа в области капиллярной конденсации превышает соответствующее давление десорбции Яд, так как десорбция в этом случае происходит из целиком заполненных капилляров, и угол смачивания равен нулю. В опыте необходимо провести адсорбци10 до относительного давления, равного единице, и десорбцию, а затем использовать для расчета десорбционную ветвь петли гистерезиса данной изотермы, т. к при этом не нужна поправка на угол смачивания. На рис. 131 изображены изотермы адсорбции и десорбции паров бензола на крупнопористом силикагеле. Каждая точка изотермы адсорбции дает значения адсорбированного количества бензола а и относительного давления пара Р/Рд. Умножая величину а на V, находят объем пор, а подставляя в уравнение Кельвина (VI. 25) соответствующее значение Я/Яо, получают гк. [c.301]

При адсорбции, српровождающейся капиллярной конденсацией, часто наблюдается явление гистерезиса, когда изотермы адсорбции и десорбции не совпадают. Это явление подробно изучали Ван-Беммелен и Зигмонди на примере адсорбции воды силикагелем. Результаты их опытов представлены схематически в виде [c.100]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Изотерма адсорбции в капиллярах и петля капиллярного гистерезиса 1 и 2 кривые К011де1)саиии пара и испарения жидкости соответственно [c.308]

Как было показано Ждановым [141], дегидратация поверхности кремнезема вызывает появление гистерезисной петли ири измерении изотерм адсорбцгш — десорбция паров воды, причем такой гистерезис первый раз проявляется на дегидратированном силикагеле. (Вероятно, Жданов обнаружил этот эффект, связанный с дсгидратаг(ней кремнезема, еще до того, как выполнили свою работу Дзисько, Вишневская и Чесалова [90].) Жданов пришел к заключению, что НгО адсорбируется главным образом на группах ОН, но оксидные мостики, получаемые в результате дегидратации, могут быть регидратированы до образования груип ОН за счет адсорбции воды. До.казатсльством того, что НгО адсорбируется на группах ОН, согласно Жданову, является следующий факт. Когда силикагель нагревался при 500, а не ири 300 С, то образец дополнительно терял 2,2 ммоль групп ОН в расчете на 1 г 8102. При сравнении изотерм адсорбции, измеренных иосле предварительного нагревания силикагеля при 300 п 500°С соответственно, и при. значении относительного давления р/ро = 0,1, образец, который нагревался при 500°С, адсорбировал на 1,95 ммоль НгО/г 8102 меньше, чем образец, который нагревали прп 300°С. При р/ро = 0,2 эта разница составила 2,7 ммоль НгО/г 8102- Таким образом, прн низком относительном давлении при потере каждой группы ОН с поверхности воды адсорбировалось приблизительно на одну молекулу меньше. [c.899]

Рассмотрим по [33] схему вычисления распределения объема пор по эффективным радиусам для эквивалентного модельного адсорбента с цилиндрическими порами, из которой устранены излишние геометрические деталировки по сравнению, папример, с работой [43], практически не отражающиеся на результатах. Основой для расчета обычно является де-сорбционная ветвь изотермы в интервале от характеристического относительного давления, практически отвечающего точке начала гистерезиса, до относительного давления — 0,95. Этот интервал разбивается на участки, протяженностью в 0,05 по оси относительных давлений для каждой ступени десорбции, причем первой ступени отвечает интервал 0,95—0,90. Количество десорбируемого вещества будем выражать в объемах жидкости для единицы массы адсорбента. Для определения толщин адсорбционных слоев служит кривая, выражающая зависимость средней статистической толщины адсорбционного слоя от равновесного относительного давления. Она обычно строится на основании изотермы адсорбции пара на непори-стоы адсорбенте с близкой и известной по величине поверхностью. Примеры вычисления и построения таких кривых приведены в работах [33, 43, 48]. [c.263]

Изотермы адсорбции двухкомноиентных смесей Oj + N и S0-2 + N2 получены для водородной формы морденита для температур от О до 100 °С. На изотерме адсорбции чистой SO2 имеется широкая петля гистерезиса, в то время как адсорбция других газов полностью обратима. В бинарной системе SO3 -f N2 присутствие азота лишь незначительно влияет на адсорбцию очень сильно адсорбирующейся SOj. Изотермы адсорбции азота и двуокиси углерода описываются уравнением Фрейндлиха, а изотерма адсорбции SO2 — уравнением Ленгмюра. Применив эти уравнения, удалось найти корреляцию между изотермами адсорбции смесей и отдельных компонентов. [c.709]

Часто изотермы адсорбции паров воды на силикагеле, особенно узкопористом, свидетельствуют о наличие эффекта гистерезиса. Изотерма распадается на две ветви кривую адсорбции и кривую десорбции. Кривую адсорбции снимают при постепенной адсорбции паров воды на предварительно высушенной (пофедством нагревания или выдерживания над серной кислотой) поверхности. Кривую десорбции записывают при постепенной десорбции паров воды с поверхности силикагеля, предварительно увлажненного водой или содержащегося в условиях 100%-й относительной влажности (рис. 139). Таким образом, в области гистерезиса (обычно при значениях относительной влажности, превышающих 50%) каждому значению относительной влажности будут соответствовать не только два содержания воды, но и два значения Кг для одного и того же вещества. Разность между ними также зависит от природы вещества. Из приведенных на рис. 139 данных следует, что хроматограммы, полученные на самодельных пластинках силикагеля после высушивания наифеванием (кривая адсорбции ) и высушенных воздухом при постоянной температуре (кривая десорбции), могут и не совпадать. Во втором случае для пластины характерен "эффект памяти". [c.373]

То же можно сказать и о карбоксилпроизводных кремнезема. Изотермы адсорбции паров метанола, диэтиламина и пиридина на этих адсорбентах лежат выше, чем на исходном гидроксилированном кремнеземе. Обнаружен необратимый гистерезис адсорбции, что указывает на интенсивное взаимодействие молекул указанных веществ с поверхностными карбоксильными группами органокремнеземов. Значительная хемосорбция пиридина и диэтиламина, вероятно, объясняется образованием соответствующих химических соединений. Молекулы метанола, по-видимому, удерживаются поверхностными карбоксильными группами за счет водородных связей и, возможно, за счет образования поверхностных эфиров. [c.176]

На рисунке приведены изотермы адсорбции и десорбции наров бензола и циклогексана на монтмориллоните с порами, относящимися к модели щелевидных нор. Петля гистерезиса характеризуется почти вертикальной адсорбционной ветвью, расположенной вблизи давления насыщенного пара, и крутой десорбционной ветвью в области промежуточных давлений. При десорбции уменьшение равновесного давления не сопровождается ощутимым изменением количества адсорбированного вещества. Резкое уменьшение величин адсорбции в узком интервале р/рз, соответствующем области завершения мономолекулярпой адсорбции, обусловливается испарением конденсата из щелевидпых нор, открытых со всех сторон [4], и разупорядочением ориентированных пластинок — разрушается тик-сотроппая структура. [c.72]

При применении уравнения (12) более рационально за нижний предел интегрирования принимать не величину адсорбции для начала необратимого гистерезиса, а адсорбцию а для начала капиллярной конденсации, которая может быть обратимой па некотором участке изотермы. Эта величина адсорбции соответствует началу заполнения пор с эффективными радиусами — 15 А, т. е. пределу применимости уравнения Кельвина [5, 6]. В таком случае величины адсорбции а отвечают характеристическим точкам изотерм при равновесных относительных давлениях Ьд — 0,175 для бензола, кц = 0,40 для воды при 20° С, кд = 0,45 для азота при —196° С и т. д. По шкале относительных давлений величины кд немного ниже значений, соответствующих точкам начала необратимого сорбционного гистерезиса, папример 0,20—0,21 для бензола при 20° С, по данным Кадлеца, для переходных пор активных углей. Далее, в начальной области капиллярной конденсации следует вводить поправку на зависимость с от п. Так, по данным Гаркинса и Джура [21], для адсорбции воды на анатазе при числе адсорбционных слоев п = 2 величина е для адсорбционной плепки почти на 30% превышает соответствующее значение для объемной жидкой фазы и только при п 3 практически совпадает с нилг. [c.259]

Существо опытов но изучению кинетики адсорбции состояло в следующем. На высоковакуумной установке, работающей по принципу сорбциоп ных весов, с манометром Мак-Леода специальной конструкции [9] при постоянной равновесной концентрации (со = 2,23-10 г/л), близкой к точке гистерезиса, определялись кинетические кривые при различных температурах (температура изменялась в интервале от 0° до 330° С). Для поддержания постоянной равновесной концентрации адсорбируемого вещества в адсорбционных трубках ампула с адсорбтивом термостатиро-валась и в процессе всего опыта была соединена с адсорбционной системой. Перед опытом, как обычно, адсорбент в течение 5 -ч- б ч эвакуировался при 350 -г- 400° С. Изотермы адсорбции определялись цри различных температурах методом, изложенным в работе [9]. По измеренным изотермам адсорбции ТЭБ на цеолите NaX и соответствующим кинетическим кривым были определены заполненные объемы адсорбционного пространства. Результаты приведены в табл. 1. [c.238]

B. П. Чистяков, T. IVI. Буркат, Д. П. Добычин (Ленинградский государственный педагогический институт им. А. И. Герцена). Пористые стекла типа молекулярных сит (ПС-МС), получаемые при выщелачивании резкозакаленных натриевоборосиликатных стекол, отличаются изотермами адсорбции воды аномального вида [1]. По мере уменьшения эффективного размера пор ПС-МС адсорбционная ветвь изотермы становится более пологой во многих случаях наблюдается четкий гистерезис с крутым спадом десорбционной ветви при р/р ж 0,28 -i- 0,35. [c.268]

На изотерме адсорбции паров бензола (см. рис. 12) выделяются две точки — точка начала гистерезисной петли (соответствует значению удельной адсорбции при окончании заполнения микропор) и — точка, соответствующая предельной величине адсорбции при plps = 1. При адсорбции бензола на активном угле такое заполнение объема микропор заканчивается при р ре = 0,175 [140, 173]. Следует заметить, что совпадение точки с началом петли гистерезиса наблюдается на пористых адсорбентах не всегда, возможны структуры пор (например, закрытые конусообразные или щелевидные поры), в которых капиллярная конденсация не приводит к гистерезису адсорбции-десорбции 11751 [c.75]

Исследована [24, 35, 36] адсорбция молекул различной электронной структуры на кремнеземах, поверхность которых покрыта сульфо- и карбоксильными группами. Бензол и гептан адсорбируются на поверх-ностч таких адсорбентов хуже, чем на исходной. Однако адсорбция по отношению к метанолу и диэтиламину существенно увеличивается. Это объясняется тем, что сильнокислая сульфогруппа по способности хемо-сорбировать метиловый спирт и диэтиламин намного активнее, чем гидроксил. То же можно сказать и о карбоксипроизводных кремнезема. Изотермы адсорбции паров метанола, диэтиламина и пиридина на этих адсорбентах лежат выше, чем изотермы адсорбции на исходном гидроксилированном кремнеземе. Наблюден необратимый гистерезис адсорбции, что указывает на интенсивное взаимодействие молекул указанных веществ с поверхностными карбоксильными группами органокремнеземов. Значительная хемосорбция ниридина и диэтиламина, вероятно, объясняется образованием соответствующих химических соединений. Молекулы метанола, по-видимому, удерживаются поверхностными карбоксильными группами за счет водородных связей и, возможно, за счет образования поверхностных] эфиров. [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология